Пояснительная записка
Данная рабочая программа разработана на основе федеральных государственных
образовательных стандартов среднего общего образования, примерной программы среднего
(полного) общего образования по биологии (углубленный уровень)
Срок реализации программы 2 года (10 - 11 класс).
В соответствии с учебным планом на изучение курса «Генетика и молекулярная
биология» в 10 и 11 классе отведено 68 часов (по 1 ч. в неделю).
Предлагаемый курс углубляет и расширяет рамки действующего курса биологии. Он
предназначен для обучающихся 10-11-х классов, проявляющих интерес к молекулярной
биологии и генетике.
Изучение курса направлено на реализацию личностно-ориентированного учебного
процесса, при котором максимально учитываются интересы, способности и склонности
старшеклассников. В процессе занятий предполагается закрепление обучающимися опыта
поиска информации, совершенствование умений делать доклады, сообщения, закрепление
навыков решения задач по молекулярной биологии и генетике различных уровней сложности.
Курс «Генетика и молекулярная биология» включает: теоретические занятия и
практическое решение задач.
Формы организации учебного процесса: урок-лекция, практические занятия по
решению генетических задач, разбор схем и рисунков, самостоятельная работа с учебниками,
компьютерными дисками, демонстрация презентаций.
Цель курса: сформировать у учащихся умения и навыки решения задач разной
степени сложности по основным разделам молекулярной биологии и классической
генетики.
Задачи курса:
формирование естественно – научного мировоззрения;
углубление теоретических знаний по генетике;
развитие умения использовать знания на практике, в том числе и в нестандартных
ситуациях;
развитие умений и навыков самостоятельной деятельности;
Курс опирается на знания и умения учащихся, полученные при изучении биологии. В
процессе занятий предполагается закрепление учащимися опыта поиска информации,
совершенствование умений делать доклады, сообщения, закрепление навыка решения задач по
молекулярной биологии и генетических задач различных уровней сложности, возникновение
стойкого интереса к одной из самых перспективных биологических наук – генетике.
Данный курс включает теоретические занятия и практическое решение задач.
Планируемые результаты освоения курса
В результате изучения программы элективного курса учащиеся должны
Знать:
общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и
формирования признаков; специфические термины и символику, используемые при решении
генетических задач и задач по молекулярной биологии
законы Менделя и их цитологические основы
виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов, их характеристику; виды
скрещивания
сцепленное наследование признаков, кроссинговер
наследование признаков, сцепленных с полом
генеалогический метод, или метод анализа родословных, как фундаментальный и
универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека
популяционно-статистический метод – основу популяционной генетики (в медицине
применяется при изучении наследственных болезней).
Уметь:
объяснять роль генетики в формировании научного мировоззрения; содержание
генетической задачи;
применять термины по генетике, символику при решении генетических задач;
решать генетические задачи; составлять схемы скрещивания;
анализировать и прогнозировать распространенность наследственных заболеваний в
последующих поколениях
описывать виды скрещивания, виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов;
находить информацию о методах анализа родословных в медицинских целях в
различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях,
компьютерных базах данных, ресурсах Интернет) и критически ее оценивать.
Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и
повседневной жизни для:
профилактики наследственных заболеваний;
оценки опасного воздействия на организм человека различных загрязнений среды как
одного из мутагенных факторов;
оценки этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии
(клонирование, искусственное оплодотворение).
Личностные УУД обеспечивают ценностно-смысловую ориентацию учащихся (умение
соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, знание моральных норм
и умение выделить нравственный аспект поведения), а также ориентацию в социальных ролях и
межличностных отношениях. Применительно к учебной деятельности следует выделить три
вида действий:
самоопределение - личностное, профессиональное, жизненное самоопределение;
смыслообразование - установление учащимися связи между целью учебной
деятельности и ее мотивом, другими словами, между результатом учения и тем, что побуждает
деятельность, ради чего она осуществляется. Учащийся должен задаваться вопросом о том,
«какое значение, смысл имеет для меня учение», и уметь находить ответ на него;
нравственно-этическая ориентация - действие нравственно – этического оценивания
усваиваемого содержания, обеспечивающее личностный моральный выбор на основе
социальных и личностных ценностей.
Регулятивные УУД обеспечивают организацию учащимся своей учебной деятельности.
К ним относятся следующие:
целеполагание - как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже
известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно;
планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом
конечного результата; составление плана и последовательности действий;
прогнозирование – предвосхищение результата и уровня усвоения; его временных
характеристик;
контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с
целью обнаружения отклонений от него;
коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия
в случае расхождения ожидаемого результата действия и его реального продукта;
оценка – выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит
усвоению, оценивание качества и уровня усвоения;
саморегуляция как способность к мобилизации сил и энергии; способность к волевому
усилию – выбору в ситуации мотивационного конфликта и к преодолению препятствий.
Познавательные УУД включают общеучебные, логические действия, а также действия
постановки и решения проблем.
Общеучебные универсальные действия:
самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;
поиск и выделение необходимой информации; применение методов информационного
поиска, в том числе с помощью компьютерных средств;
структурирование знаний;
осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной
форме;
выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных
условий;
рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов
деятельности;
смысловое чтение; понимание и адекватная оценка языка средств массовой
информации;
постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов
деятельности при решении проблем творческого и поискового характера.
Особую группу общеучебных универсальных действий составляют знаковосимволические действия:
моделирование;
преобразование модели с целью выявления общих законов, определяющих данную
предметную область.
Логические универсальные действия:
анализ;
синтез;
сравнение, классификация объектов по выделенным признакам;
подведение под понятие, выведение следствий;
установление причинно-следственных связей;
построение логической цепи рассуждений;
доказательство;
выдвижение гипотез и их обоснование.
Постановка и решение проблемы:
формулирование проблемы;
самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового
характера.
Коммуникативные УУД обеспечивают социальную компетентность и учет позиции
других людей, партнера по общению или деятельности, умение слушать и вступать в диалог;
участвовать в коллективном обсуждении проблем; интегрироваться в группу сверстников и
строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми. Видами
коммуникативных действий являются:
планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение
целей, функций участников, способов взаимодействия;
постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;
разрешение конфликтов – выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка
альтернативных способов разрешение конфликта, принятие решения и его реализация;
управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка действий партнера;
умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с
задачами и условиями коммуникации, владение монологической и диалогической формами
речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.
Содержание программы
Курс предназначен для общеобразовательной подготовки школьников, которые в
дальнейшем отдадут предпочтение экзамену по биологии, имеет образовательновоспитательный характер и носит практико-ориентированный характер. Курс позволяет решить
многие теоретические и прикладные задачи (прогнозирование проявления наследственных
заболеваний, групп крови человека, вероятность рождения ребенка с изучаемым или
альтернативным ему признаком и др).
Введение (2 ч). Цели и задачи курса. Актуализация ранее полученных знаний по разделу
биологии «Молекулярная биология. Основы генетики».
Тема 1. Основы молекулярной биологии. (7 ч) Белки: белки-полимеры, структура
белковой молекулы, функции белков в клетке. Нуклеиновые кислоты. Строение, функции и
сравнительная характеристика ДНК и РНК. Биосинтез белка. Генетический код ДНК,
транскрипция, трансляция – динамика биосинтеза белка. Энергетический обмен: метаболизм,
анаболизм,
катаболизм,
ассимиляция,
диссимиляция.
Этапы энергетического обмена: подготовительный, гликолиз, клеточное дыхание.
Практическое занятие № 1 «Решение задач по теме: нуклеиновые кислоты».
Практическая работа № 2 «Решение задач по теме: биосинтез белка».
Практическая работа № 3 «Решение задач по теме: энергетический обмен».
Тема 2. Общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования
генов и формирования признаков (5 ч). Генетика – наука о закономерностях
наследственности и изменчивости. Наследственность и изменчивость – свойства организмов.
Генетическая терминология и символика. Самовоспроизведение — всеобщее свойство живого.
Половое размножение. Мейоз, его биологическое значение. Строение и функции хромосом.
ДНК – носитель наследственной информации. Значение постоянства числа и формы хромосом в
клетках. Ген. Генетический код.
Практическое занятие № 4 «Решение задач по теме: Половое размножение. Мейоз».
Демонстрации: модель ДНК и РНК, таблицы «Генетический код», «Мейоз», моделиаппликации, иллюстрирующие законы наследственности, перекрест хромосом; хромосомные
аномалии человека и их фенотипические проявления.
Тема 3. Законы Менделя и их цитологические основы (11 ч). История развития
генетики. Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Менделем.
Гибридологический метод изучения наследственности. Моногибридное скрещивание. Закон
доминирования. Закон расщепления. Полное и неполное доминирование. Закон чистоты гамет и
его цитологическое обоснование. Множественные аллели. Анализирующее скрещивание.
Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования. Фенотип и
генотип. Цитологические основы генетических законов наследования.
Практическое занятие № 5 «Решение генетических задач на моногибридное
скрещивание».
Практическое занятие № 6 «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание».
Практическое занятие № 7 «Решение генетических задач на неполное доминирование».
Практическое занятие № 8 «Решение генетических задач на анализирующее
скрещивание».
Демонстрации: решетка Пеннета, биологический материал, с которым работал Г.Мендель.
Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм.
Плейотропия (9 ч). Генотип как целостная система. Взаимодействие аллельных
(доминирование, неполное доминирование, кодоминирование) и неаллельных
(комплементарность, эпистаз и полимерия) генов в определении признаков. Плейотропия.
Условия, влияющие на результат взаимодействия между генами.
Практическое занятие № 9 «Решение генетических задач на взаимодействие аллельных
и неаллельных генов».
Практическое занятие № 10 «Определение групп крови человека – пример
кодоминирования аллельных генов».
Практическое занятие № 11 «Решение комбинированных задач»».
Демонстрации: рисунки, иллюстрирующие взаимодействие аллельных и неаллельных
генов
окраска ягод земляники при неполном доминировании;
окраска меха у норок при плейотропном действии гена;
окраска венчика у льна – пример комплементарности
окраска плода у тыквы при эпистатическом взаимодействии двух генов
окраска колосковой чешуи у овса – пример полимерии
Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (5ч). Хромосомная
теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон
Т. Моргана. Полное и неполное сцепление генов. Генетические карты хромосом.
Цитологические основы сцепленного наследования генов, кроссинговера.
Практическое занятие № 12 «Решение генетических задач на сцепленное наследование
признаков»
Демонстрации: модели-аппликации, иллюстрирующие законы наследственности,
перекрест хромосом; генетические карты хромосом.
Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность (5 ч).
Генетическое определение пола. Генетическая структура половых хромосом. Гомогаметный и
гетерогаметный пол. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность –
способность гена проявляться в фенотипе.
Практическое занятие № 13 «Решение генетических задач на сцепленное с полом
наследование, на применение понятия - пенетрантность».
Демонстрации: схемы скрещивания на примере классической гемофилии и дальтонизма
человека
Тема 7. Генеалогический метод (5 ч). Генеалогический метод – фундаментальный и
универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека. Установление
генетических закономерностей у человека. Пробанд. Символы родословной.
Практическое занятие № 14 «Составление родословной»
Практическое занятие № 15 «Решение задач: Близнецовый метод».
Демонстрации: таблица «Символы родословной», рисунки, иллюстрирующие
хромосомные аномалии человека и их фенотипические проявления.
Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга (4 ч). Генетика и теория
эволюции. Генетика популяции.
Популяционно-статистический метод – основа изучения наследственных болезней в
медицинской генетике. Закон Харди-Вейнберга, используемый для анализа генетической
структуры популяций.
Практическое занятие № 16 «Анализ генетической структуры популяции на основе
закона Харди-Вейнберга»
Тема 9. Изменчивость (7 ч)
Типы изменчивости. Фенотипическая изменчивость. Онтогенетическая и
модификационная изменчивость. Норма реакции. Статические закономерности
модификационной изменчивости. Цитоплазматическая, комбинативная и мутационная
изменчивость. Мутации, их классификация и причина. Внутрихромосомные и
межхромосомные перестройки. Мозаицизм. Кариотип человека. Закон гомологических рядов
наследственной изменчивости Н.И.Вавилова.
Практическая работа № 17 «Статистические закономерности модификационной
изменчивости»
Практическая работа № 18 «Решение задач по теме: Изменчивость»
Тема 10. Генетические основы селекций растений, животных и микроорганизмов (6
ч)
Селекция - наука о создании новых сортов растений, пород животных, штаммов
микроорганизмов. Задачи селекции. Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений.
Центры древнего земледелия. Селекция растений. Основные методы селекции. Самоопыление
перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация.
Селекция животных. Типы скрещивания и методы разведения. Селекция бактерий, грибов, ее
значение для микробиологической промышленности. Основные направления биотехнологии.
Итоговое занятие (2 ч). Решение задач разных типов.
Тематическое планирование
№
Тема
Теорет.
часов
Практ.
часов
Кол-во
часов
Введение
2
1
Основы молекулярной биологии.
4
3
7
2
Общие сведения о молекулярных и клеточных
механизмах наследования генов и формирования
признаков
3
2
5
3
Законы Менделя и их цитологические основы
5
6
11
4
Взаимодействие аллельных и неаллельных генов.
Множественный аллелизм. Плейотропия
4
5
9
5
Сцепленное наследование признаков и кроссинговер
3
2
5
6
Наследование признаков, сцепленных с полом.
Пенетрантность
3
2
5
7
Генеалогический метод
2
3
5
8
Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга
2
2
4
9
Изменчивость
3
4
7
10
Генетические основы селекций растений, животных и
микроорганизмов.
Итоговые занятия
Итого
2
6
37
6
2
2
31
68
Календарно-тематический планирование элективного курса:
«Молекулярная биология и генетика»
10 класс
№
Дата
Тема занятия
1
Введение.
2
Актуализация ранее полученных знаний
Тема 1. Основы молекулярной биологии. (7 ч)
3
Белки
4
Нуклеиновые кислоты
5
Практическое занятие № 1: «Решение задач по теме: нуклеиновые кислоты».
6
Биосинтез белка
7
Практическое занятие № 2: «Решение задач по теме: биосинтез белка».
8
Энергетический обмен
9
Практическое занятие № 3: «Решение задач по теме: энергетический обмен».
Тема 2. Общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и
формирования признаков. (5 ч)
10
Генетические символы и термины
11
Половое размножение организмов
12
Мейоз, его биологическое значение
13-14
Практическое занятие № 4: «Решение задач по теме: Половое размножение.
Мейоз».
Тема 3. Законы Менделя и их цитологические основы (11ч)
15
История развития генетики
16
Моногибридное скрещивание
17-18
Практическое занятие № 5: «Решение генетических задач на моногибридное
скрещивание».
19
Дигибридное скрещивание
20-21
Практическое занятие № 6: «Решение генетических задач на ди - и
полигибридное скрещивание».
22
Неполное доминирование.
23
Практическое занятие № 7: «Решение генетических задач на неполное
доминирование».
24
Анализирующее скрещивание.
25
Практическое занятие № 8: «Решение генетических задач на анализирующее
скрещивание».
Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм.
Плейотропия (9 ч)
26
Генотип как целостная система.
27
Взаимодействие аллельных и неаллельных генов.
28
Множественный аллелизм. Плейотропия
29-30
Практическое занятие № 9: «Решение генетических задач на взаимодействие
аллельных и неаллельных генов».
31
Наследование групп крови человека (кодоминирование)
32
Практическое занятие № 10: «Определение групп крови человека – пример
кодоминирования аллельных генов».
33-34
Практическое занятие № 11: «Решение комбинированных задач».
Календарно-тематический планирование 11 класс
Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (5 ч)
35
Хромосомная теория наследственности.
36
Сцепленное наследование признаков и кроссинговер
37
Генетические карты хромосом.
38-39
Практическое занятие № 12: «Решение генетических задач на сцепленное
наследование признаков».
Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность ( 5 ч)
40
Генетическое определение пола.
41
Наследование признаков, сцепленных с полом.
42
Пенетрантность – способность гена проявляться в фенотипе.
43-44
Практическое занятие № 13: «Решение генетических задач на сцепленное с
полом наследование; на применение пенетрантности».
Тема 7. Генеалогический метод (5 ч)
45
Генеалогический метод – фундаментальный и универсальный метод изучения
наследственности и изменчивости человека.
46-47
Практическое занятие № 14: «Составление и анализ родословной».
48
Близнецовый метод
49
Практическое занятие № 15: «Решение задач: Близнецовый метод».
Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга (4 ч)
50
Генетика и теория эволюции
51
Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга.
52-53
Практическое занятие № 16: «Анализ генетической структуры популяции на
основе закона Харди-Вейнберга».
Тема 9. Изменчивость(7 часа)
54
Ненаследственная (фенотипическая) изменчивость
55-56
Практическое занятие № 17: «Статистические закономерности модификационной
изменчивости»
57
Наследственная изменчивость
58
Мутации, их классификация. Мутагены.
59-60
Практическое занятие № 18: «Решение задач по теме: Изменчивость»
Тема 10. Генетические основы селекций растений, животных и микроорганизмов. (6 ч)
61
Селекция - наука о создании новых сортов растений, пород животных, штаммов
микроорганизмов
62
Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений
63
Селекция растений
64
Селекция животных
65
Особенности селекции микроорганизмов
66
Основные направления биотехнологии
67-68
Итоговое занятие. Решение задач разных типов.