Одним из приоритетных направлений современной науки является генетика. Велико ее теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, методов генетического анализа, изучение токсического и мутагенного влияния различных веществ. Программа отражает экологический подход к изучению генетики, т.к. в ней осуществляется знакомство с экологической генетикой, оценивается ее теоретическое и прикладное значение, широко рассматриваются возможности применения генетических методов в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Одним из приоритетных направлений современной науки является генетика. Велико ее теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, методов генетического анализа, изучение токсического и мутагенного влияния различных веществ. Программа отражает экологический подход к изучению генетики, т.к. в ней осуществляется знакомство с экологической генетикой, оценивается ее теоретическое и прикладное значение, широко рассматриваются возможности применения генетических методов в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Одним из приоритетных направлений современной науки является генетика. Велико ее теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, методов генетического анализа, изучение токсического и мутагенного влияния различных веществ. Программа отражает экологический подход к изучению генетики, т.к. в ней осуществляется знакомство с экологической генетикой, оценивается ее теоретическое и прикладное значение, широко рассматриваются возможности применения генетических методов в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Одним из приоритетных направлений современной науки является генетика. Велико ее теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, методов генетического анализа, изучение токсического и мутагенного влияния различных веществ. Программа отражает экологический подход к изучению генетики, т.к. в ней осуществляется знакомство с экологической генетикой, оценивается ее теоретическое и прикладное значение, широко рассматриваются возможности применения генетических методов в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Решение генетических задач»
Рабочая программа по элективному курсу
«Решение генетических задач»
(10 класс)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Одним из приоритетных направлений современной науки является генетика. Велико ее теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, методов генетического анализа, изучение токсического и мутагенного влияния различных веществ. Программа отражает экологический подход к изучению генетики, т.к. в ней осуществляется знакомство с экологической генетикой, оценивается ее теоретическое и прикладное значение, широко рассматриваются возможности применения генетических методов в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Решение задач по генетике занимает в биологическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по биологии.
Изучение данного предметного элективного курса формирует такие навыки, как глубокий аналитический подход и умение выстраивать алгоритм решения, которые могут быть задействованы не только при решении задач по генетике, но и при решении задач по другим предметам. Данная программа легко интегрируется в курс общей биологии 10 класса углубляя и расширяя темы «генетики», «размножение и развитие организмов», «гигиена человека», «генная инженерия».
Программа составлена в соответствии с авторской программой Т.А.Герасимовой «Решение генетических задач» (СГОАН, 2015г.)
Целью элективного курса «Решение генетических задач» является углубление знаний по содержанию этого раздела, формирование целостной картины мира, развитие общих интеллектуальных умений: логического мышления, умений анализировать, конкретизировать, обобщать, применять приемы сравнения, развитие творческого мышления.
Задачи курса:
- изучить теоретических и прикладных вопросов генетики
- формировать умения применять знания генетических закономерностей в практической деятельности;
- развивать умения у обучающихся анализировать содержание задачи, выстраивать алгоритм решения;
- обеспечивать самостоятельность и активность обучающихся;
- достигать прочности знаний;
- формировать умения применять полученные знания в нестандартных, творческих заданиях;
- воспитывать трудолюбие, целеустремленность, настойчивость в достижении поставленной цели. В процессе решения задач реализуются межпредметные связи, показывающие единство природы, что позволяет развивать мировоззрение обучающихся. Выполнение задач расширяет кругозор обучающихся, позволяет устанавливать связи между явлениями, между причиной и следствием, развивает умение мыслить логически, воспитывает волю к преодолению трудностей. Умение решать задачи, является одним из показателей уровня развития мышления обучающихся, глубины усвоения ими учебного материала.
Программа разработана с учетом уровней организации генетического материала, что отражает системный подход к изложению материала, который распределен по шести главам.
Введение имеет цель ознакомить обучающихся с общими задачами и методами генетики. Рассматриваются основные законы и закономерности генетической науки.
В следующих трех разделах рассматриваются особенности генного, хромосомного, геномного уровня организации наследственного материала. Объясняются понятия геном, генотип, кариотип, подробно изучаются фазы митоза и мейоза.
Особое внимание уделяется видам изменчивости генетического материала, мутационная изменчивость, выясняются их причины, классификация.
Виды и типы наследования признаков, где углубляются и уточняются основные генетические закономерности, подробно рассматриваются схемы решения генетических задач.
Завершает курс раздел генетика человека и медицинская генетика, имеющий прикладное значение.
В ходе изучения курса интегрируются знания по химии, физики, молекулярной биологии, микробиологии и генетики, затрагиваются вопросы экологии и эволюционного учения, имеющие практическое значение для обучающихся.
Методы работы: лекции, семинары, практические и лабораторные занятия. В рамках данной программы возможно осуществление дифференцированного подхода к изучению, т.к. она сопровождается Лабораторным практикумом, тестовым и
контрольным материалом, которые разработаны с учетом различных уровней сложности.
В учебном плане ЯДДШ на изучение данного курса отводится 34 часа (1 час в неделю), предусмотрено проведение лабораторных работ– 7, практических работ – 5.
Предполагаемые результаты.
Обучающиеся смогут:
Овладеть определениями основных понятий и терминологией: локус, ген, гомологичные хромосомы, гаплоидный, диплоидный набор хромосом, аллели, чистые линии, прямые и обратные задачи и др.;
Иметь представление о диагностике и профилактике генетических заболеваний, медико-генетическом консультировании.
3. Использовать знания о мутагенах для ведения здорового образа жизни.
4. Уметь готовить реактивы для эксперимента, а так же микропрепараты для микроскопических исследований;
5. Иметь возможность применить свои знания при выборе профессий и специальностей: генетика, врача и педагога.
Инструментарий для оценивания результатов являются отчеты по практическим и лабораторным работам, сообщения, защита проектов.
Содержание программы
ВВЕДЕНИЕ
Предмет, задачи, методы исследования генетики. Наследственность и изменчивость - фундаментальные свойства живого. История формирования представлений об организации материального носителя наследственности и
изменчивости: работы Г. Менделя, Т. Бовери, У. Сеттона, Т. Моргана, К. Корренса, В. Иогансена, X. де Фриза, Ф. Гриффита, О. Звери, Дж Уотсона, Ф. Крика и др. Общие свойства генетического аппарата: способность к самовоспроизведению, сохранение постоянства своей организации, способность приобретать изменения и воспроизводиться.
Связь генетики с другими науками. Основные направления генетики. Экологическая генетика как наука, изучающая взаимовлияние генетических процессов и экологических отношений. Теоретические и прикладные проблемы современной генетики.
Уровни организации жизни. Проявления главных свойств жизни на разных уровнях ее организации.
Уровни организации генетического аппарата: генный, хромосомный и геномный.
1. ГЕННЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ НАСЛЕДСТВЕННОГО МАТЕРИАЛА
Химическая организация гена. Строение и функции нуклеиновых кислот. Структура ДНК. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика. Первичная, вторичная, третичная структура и их характеристики. Способ записи генетической информации в молекуле ДНК. Биологический код и его свойства: триплетность, вырожденность, специфичность, универсальность, непрерывность и неперекрываемость, коллинеарность.
Свойства ДНК: репликация и репарация. Самовоспроизведение наследственного материала: образование репликативной вилки, ферменты репликации (ДНК-полимераза, ДНК-топоизомераза, ДНК-лигаза), фрагменты Оказаки, лидирующие и отстающие цепи. Механизмы сохранения нуклеиновой последовательности ДНК: химическая стабильность, механизм самокоррекции, механизм репарации. Понятие дорепликативной и пострепликативной репарации.
Использование генетической информации в процессе жизнедеятельности. Роль РНК в реализации наследственной информации. Виды РНК. Транскрипция. Фазы транскрипции: инициация, элонгация, терминация. Понятие промотора, терминатора. Ферменты транскрипции.
Трансляция. Т-РНК и особенности ее строения. Первичная и вторичная структуры (акцептор, антикодон, петли), третичная структура. Рибосомная РНК. Рибосомный цикл синтеза белка: фазы инициации, элонгации, терминации.
Ген как функциональная единица наследственности. Взаимосвязь между геном и признаком. Развитие представлений о гене. Функциональная характеристика гена. Биологическое значение генного уровня организации наследственного материала.
Лабораторная работа № 1.
Практическая работа № 1.
ХРОМОСОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
Химический состав хромосом: ДНК, гистоновые, негистоновые белки, РНК хромосом. Структурная организация хроматина. Уровни спирализации хроматина.
Морфология хромосом: центромера, плечи, вторичная перетяжка, спутник, сестринские хроматиды. Классификация хромосом по форме: телоцентрическая, акроцентрическая, субметацентрическая, метацентрическая. Биологическое значение хромосомного уровня организации наследственного материала. Цитологические методы изучения морфологии хромосом.
Лабораторные работы № 2, 3. .
3. ГЕНОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ НАСЛЕДСТВЕННОГО МАТЕРИАЛА
Понятие генома, генотипа, кариотипа. Понятие аутосом и половых хромосом. Цитологические методы изучения кариотипа. Самовоспроизведение и поддержание постоянства кариотипа в ряду поколений клеток. Жизненный цикл клетки и характеристика его этапов, Митотический цикл клетки. Фазы митоза. Понятие кариокинеза и цитокинеза. Биологическое значение митоза. Отклонения от обычного течения митотического цикла. Механизмы поддержания постоянства кариотипа в ряду поколений организмов, размножающихся бесполым путем и размножающихся половым способом. Характеристика мейоза и его стадий. Биологическое значение мейоза.
Особенности организации наследственного материала у про- и эукариот. Биологическое значение геномного уровня организации наследственного материала.
Лабораторные работы № 4, 5.
4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ.
Изменчивость как свойство живых организмов. Генотипическая изменчивость и ее источники. Комбинативная изменчивость и ее источники. Мутационная изменчивость. Понятие мутации. Мутагены и их классификация. Синэкологические и аутэкологические отношения организмов как источники наследственной изменчивости.
Изменения нуклеотидной последовательности ДНК. Генные мутации: по типу замены азотистых оснований, мутации со сдвигом рамки считывания, мутации по типу инверсии нуклеотидных последовательностей. Элементарная единица изменчивости генетического материала. Понятие аллеля, локуса, альтернативные аллели, множественные аллели. Функциональная классификация генных мутаций: вредные, полезные, нейтральные, летальные. Мутации генеративные и соматические. Механизмы, снижающие неблагоприятный эффект генных мутаций: самокоррекция ДНК, репарация ДНК, вырожденность генетического кода, парность хромосом в диплоидном наборе, экстракопирование генов. Эволюционное значение антимутационных механизмов.
Изменение структурной организации хромосом. Хромосомные мутации и их классификация: делеции, дупликации, инверсии, транслокации, центрическое слияние. Последствия изменения структурной организации хромосом.
Изменение геномной организации наследственного материала. Геномные мутации: анэуплоидия, полиплоидия. Роль геномных мутаций в эволюции. Генетические методы в анализе устойчивости организмов к факторам окружающей среды.
Роль среды в формировании фенотипа. Понятие факторов внутренней и внешней среды. Модификационная изменчивость. Понятия модификации, вариационного ряда, вариационной кривой, пределов модификационной изменчивости, нормы реакции. Пенетрантность и экспрессивность.
Лабораторные работы № 6.
5. ТИПЫ И ВАРИАНТЫ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ
Закономерности наследования признаков, контролируемых ядерными генами. Моногенное наследование признаков. Аутосомное наследование. Метод гибридологического анализа. Основные требования гибридологического метода. Моногибридное скрещивание. Закон единообразия гибридов первого поколения. Понятие доминантного, рецессивного признака, гомозиготы, гетерозиготы, фенотипа. Закон расщепления признаков гибридов первого поколения. Гипотеза чистоты гамет Менделя. Мейоз как цитологическая основа законов Менделя. Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание.
Сцепленное с полом наследование. Строение и функции половых хромосом. Понятие гомогаметного и гетерогаметного пола, кондуктора, гемизиготы. X-сцепленное наследование: доминантное, рецессивное, промежуточное. У-сцепленное наследование. Признаки, сцепленные с полом и ограниченные полом.
Одновременное наследование нескольких признаков. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимового наследования признаков и его цитологические обоснования. Решетка Пеннета. Условия выполнения законов Менделя. Статистический характер законов наследования признаков. Анализирующее скрещивание. Сцепленное наследование. Работы Т.Моргана. Закон сцепленного наследования. Группы сцепления, определение расстояния между генами, понятие морганиды, локализация генов в хромосоме, принципы картирования хромосом, соответствие генетических и цитологических карт хромосом. Основные положения хромосомной теории наследственности.
Взаимодействия между генами в генотипе. Взаимодействия аллельных генов: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование. Явление множественного аллелизма. Наследование групп крови по системе АВО. Взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Множественное действие генов (плейотропия). Анализ расщепления при взаимодействии генов.
6. ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА И МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА Особенности человека как объекта генетических исследований. Наследственные болезни человека. Хромосомные болезни. Моносомия (синдром Шерешевского-Тернера), трисомия (синдром Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса, синдром Кляйнфельтера). Транслокационные синдромы. Синдром кошачьего крика. Генные болезни: нарушения ферментных систем (альбинизм), дефекты белков крови (серповидно-клеточная анемия), дефекты структурных белков (коллагеновые болезни). Болезни с наследственным предрасположением. Выявление и устранение генетически активных факторов из среды обитания человека - задача генетической токсикологии (одного из разделов экологической генетики).
Методы изучения генетики человека: генеалогический (родословные при аутосомно-доминантном наследовании, при аутосомно-рецессивном наследовании, при доминантном Х-сцепленном наследовании, при рецессивном Х-сцепленном наследовании, при У-сцепленном наследовании), близнецовый (монозиготность и дизиготность), популяционно-статистический (закон Харди-Вайнберга), методы дерматоглифики и пальмоскопии, методы генетики соматиченских клеток (понятия культивирования, клонирования, селекции, гибридизации соматических клеток), цитогенетический (методы дифференциального окрашивания хромосом, методы определения полового хроматина), биохимические методы. Пренатальная диагностика наследственных заболеваний. Медико-генетическое консультирование.
Лабораторные работы № 7.
Практическая работа № 7.
СПИСОК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторная работа № 1. Устройство световых микроскопов
Лабораторная работа № 2. Интерфазное ядро
Лабораторная работа № 3. Изучение морфологии хромосом человека
Лабораторная работа № 4. Кариотип человека. Принципы идентификации
хромосом
Лабораторная работа № 5. Митоз в клетках корешка лука
Лабораторная работа № 6. Изучение закономерностей модификационной
изменчивости
Лабораторная работа № 7. Составление родословных и их анализ.
СПИСОК ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
1. Решение задач по темам «Моногибридное скрещивание», «Множественный аллелизм».
2. Решение задач по теме «Полигибридное скрещивание»
3. Решение задач по теме «Наследование сцепленное с полом»
4. Решение задач по теме «Сцепленное наследование»
5. Решение задач по темам «Популяционная генетика»
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение
1. Алиханян С.И., Акифьев А.П., Чернин С.С. Общая генетика. М.: Высшая школа, 1985.
2. Высоцкая Л.В., Глаголев Л.В. и др. Общая биология, М.: Просвещение, 1995.
3. Пасечника В.В. , Сивоглазов В.И. Биология. Профильное обучение. Программы элективных курсов 10-11 класс. – М. «Дрофа», 2014 год.
4. Почти 200 задач по генетике. М.: Мирос, 2013.
5. Рытов Г. Л. Задачник по генетике для абитуриентов и школьников. Самара: СамГУ, 1998.
6. «Руководства к практическим занятиям по биологии: Учеб. Пособие/Н.В. Чебышев, А.Н.Демченко, М.В. Козарь; под ред. Н.В. Чебышева._- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-160 с.
7. Селезнева Е.С. Практикум по генетике. Самара: КуГУ, 1989.
8. Тестовые задания для проверки знаний учащихся по общей биологии. М.:ТЦ Сфера. 2015.
9. Учебно-методический комплекс «Биология. Подготовка к ЕГЭ» Биология. Сборник задач по генетике. Базовый, повышенный, высокий уровни ЕГЭ: учебно-методическое пособие/ А.А. Кириленко. – Ростов-на Дону: Легион, 2015.- 232 с.
10. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Т. 1-3 М.: Мир, 1989-90.
object(ArrayObject)#893 (1) {
["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
["title"] => string(225) "Рабочая программа элективного курса по биологии «Решение генетических задач» 10 класс (17 ч. в год, 1 ч. в неделю в полугодие) "
["seo_title"] => string(144) "rabochaia-proghramma-eliektivnogho-kursa-po-biologhii-rieshieniie-ghienietichieskikh-zadach-10-klass-17-ch-v-ghod-1-ch-v-niedieliu-v-polughodiie"
["file_id"] => string(6) "119037"
["category_seo"] => string(9) "biologiya"
["subcategory_seo"] => string(12) "planirovanie"
["date"] => string(10) "1413308201"
}
}
