Пояснительная записка
Программа элективного курса составлена на основе авторской программы , , . Реализуется в 10 – 11 классах в количестве 68 часов.
1вариант: 10 – 11 классы по 1 часу в неделю, 34 часа в год
2 вариант: в 10, либо в 11 классах по 2 часа в неделю, 68 часов в год
Программа «Основы генетики» предназначена для учителей биологии, преподающих в 10—11 классах естественнонаучного профиля (химико-биологическая или биолого-географическая специализация), в качестве элективного курса.
Необходимость в разработке программы возникла в связи с тем, что существует разрыв между знаниями выпускников по генетике на основе школьной программы и требованиями программ для поступления в вузы. Организация профильного обучения позволяет этот разрыв компенсировать с помощью введения элективного курса. Данное условие возникновения программы элективного курса «Основы генетики» определило и основные педагогические подходы для построения и отбора содержания программы.
Основная цель предлагаемой программы — получение знаний по основам генетики, необходимых для поступления в вузы, и применение этих знаний при решении генетических задач. Классическая ориентация на получение знаний, умений и навыков (ЗУНов) определяет педагогическую позицию программы, направленную на изучение нового материала, закрепление и развитие его в системе лабораторных работ и через решение соответствующих задач и обобщение и систематизацию материала на заключительных занятиях по каждой теме.
Отбор содержания курса предусматривает как формирование представления о единой системной естественнонаучной картине мира как важной методологической основе современного познания мира, так и знакомство с основными практическими задачами, стоящими перед генетикой, селекцией, генной инженерией. В отборе содержания авторы опирались на знания, получаемые учащимися в курсе «Общая биология» (10—11 классы) по разным учебным линиям. Предлагаемый элективный курс можно организовывать при
использовании любого УМК, рекомендованного Министерством образования и науки РФ, в условиях модернизации содержания образования. В качестве учебных пособий для прохождения программы можно рекомендовать учебники «Общая биология» (под ред. ), «Биология» (авт. , , ), «Биология» (авт. и др.).
При использовании программы авторами предлагаются такие формы, как мини-лекции, семинары, лабораторные работы, комбинированные уроки, что будет способствовать раскрытию научного и практического значения биологических закономерностей, формированию у учащихся приемов обобщения и выводов мировоззренческого характера. Освоение данных форм также будет способствовать приближению к вузовским формам организации обучения.
Основные задачи:
1.Сформировать знание основных правил и законов наследственности: единообразие гибридов первого поколения, расщепления признаков, независимого наследования, сцепленного наследования;хромосомной теории наследственности, цитологических основнаследственности, методов изучения наследственности (гибридологического метода –моно - и дигибридного скрещивания);генетической терминологии и символики; закономерностей изменчивости организмов (мутации, модификации, норма реакции, причины изменчивости);значения генетики для медицины и здравоохранения, селекции, развитие терии эволюции;раскрыть вредное влияниеалкоголя и курения на наследственность человека;
2.Сформировать умение применять знания по молекулярной биологии, митозу, мейозу и оплодотворению для раскрытия сущности законов наследования; знания о мутациях и законах наследования для объяснения эволюции органического мира, вредного влияния курения, алкоголя и других наркотических веществ на потомство; добиться понимания учащимися универсального характера законов наследования, закономерностейизменчивости как доказательства материального единства живой природы; познакомить с историей открытия законов наследования как доказательством ее познаваемости.
Содержание программы
Введение (2 ч)1
Предмет, задачи и методы генетики. Место генетики в системе естественных наук. Значение генетики для понимания научной картины мира и решения практических задач.
История развития генетики. Дискретная природа наследственности. Молекулярная природа гена. Основные понятия генетики. Связь между генами и признаками. Гибридологический метод изучения наследственности.
Тема 1. Моногибридное скрещивание (10 ч)*
(из них 2 часа — решение задач, 1 час — лабораторная работа)
Моногибридное скрещивание. Законы наследования, установленные Г. Менделем. Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения. Второй закон Менделя — закон расщепления признаков во втором поколении.
Цитоплазматические основы моногибридного скрещивания. Независимое комбинирование гамет. Равновероятное слияние гамет при оплодотворении. Гипотеза «чистоты» гамет.
Анализирующее скрещивание, неполное доминирование.
Статистические закономерности законов Менделя. Правила вероятностей. Условия менделирования признаков.
Множественный аллелизм.
Лабораторная работа № 3. Статистическая природа закономерностей наследования признаков.
Тема 2. Дигибридное и полигибридное скрещивание (7 ч)
(из них 2 часа — решение задач, 1 час — семинар)
Определение дигибридного скрещивания. Закон независимого наследования признаков. Третий закон Менделя. Цитологические основы третьего закона Менделя. Формула расщепления по генотипу и фенотипу. Условия выполнения третьего закона.
Полигибридное скрещивание. Закономерности наследования признаков при полигибридном скрещивании.
Нарушения закона независимого расщепления.
Решение задач по теме «Дигибридное, полигибридное скрещивание».
Семинар-обобщение по темам «Моногибридное скрещивание» и «Дигибридное скрещивание».
Тема 3. Сложная структура гена и его химическая природа (5 ч)
Гены и ферменты. Изучение механизма действия гена. Поиски вещества наследственности. Код наследственности. Цитоплазматическая наследственность. Первый этап реализации наследственной информации — синтез белков.
Регуляция синтеза белков. Регуляция активности ферментов. Понятие о метаболических путях. Генная инженерия.
Тема 4. Локализация генов в клетке (9 ч)
(из них 2 часа — решение задач, 1 час — семинар)
Локализация генов в клетке. Линейное расположение генов в хромосоме. Деление клетки. Митоз. Мейоз. Параллелизм в поведении генов и хромосом при образовании гамет.
Перекомбинация генов, лежащих в одной хромосоме. Генетические карты.
Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. органа. Полное и неполное сцепление генов. Расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме. Биологический смысл кроссинговера.
Метод картирования хромосом. Карты хромосом прокариот. Карты хромосом эукариот. Виды взаимодействия генов, обеспечивающие интеграцию дискретных структурных единиц наследственности в целостную функциональную систему-генотип. Плейотропность. Пенетрантность.
Решение задач по теме «Сцепленное наследование признаков».
Семинар-обобщение по теме «Локализация генов в клетке».
Тема 5. Хромосомное определение пола и сцепленное с полом наследование (6 ч)
(из них 2 часа — лабораторная работа, 1 час — решение задач, 1 час — семинар)
Генетическое определение пола. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Генетическая структура половых хромосом. Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование, ограниченное полом. Наследование группы крови, резус-фактора человека.
Лабораторная работа № 4. Изучение карты хромосом человека.
Лабораторная работа № 5. Составление родословных.
Решение задач по теме «Наследование признаков, сцепленных с полом».
Семинар-обобщение по теме «Хромосомное определение пола».
Тема 6. Закономерности изменчивости (7 ч)
(из них 3 часа — лабораторная работа, 1 час — семинар)
Основные формы изменчивости. Генотипическая изменчивость. Виды аберраций и механизм их возникновения. Мутации: соматические, генеративные, полетальные, летальные. Эволюционная роль мутаций. Значение мутаций в биотехнологии.
Комбинативная изменчивость. Уровни возникновения различных комбинаций генов. Эволюционное значение комбинативной изменчивости. Закон гомологичных рядов в наследственной изменчивости .
Фенотипическая, или модификационная изменчивость. Роль среды в развитии и проявлении признаков. Статистические закономерности модификационной изменчивости. Зависимость от генотипа. Управление доминированием.
Лабораторная работа № 6. Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой.
Лабораторная работа № 7. Сравнение и описание типичных и мутационных форм различных животных и растений.
Лабораторная работа № 8. Сравнение и описание полиплоидных форм растений по гербарным материалам
Семинар-обобщение по теме «Закономерности изменчивости».
Тема 7. Генетика и микроэволюция (4 ч)
(из них 1 час — решение задач, 1 час — семинар)
Популяция — элементарная единица эволюции. Изменчивость как фактор эволюции. Отбор как движущая сила эволюции. Факторы эволюции.
Факторы, вызывающие изменения в популяциях. Неслучайное скрещивание. Дрейф генов. Генетический груз. Поток генов.
Решение задач по теме «Генетика популяций».
Семинар-обобщение по теме «Генетика и микроэволюция».
Тема 8. Генетика (9 ч)
(из них 1 час — семинар)
Теоретические основы генеалогического и близнецового методов изучения генетики человека. Роль медико-генетического консультирования. Значение цитогенетического метода для выявления хромосомных аномалий в кариотипе человека. Другие методы изучения наследственности человека: дерматоглифика, популяцион - но-статистический, биохимический и др. Хромосомные аномалии и вызываемые ими заболевания. Генетические основы здоровья человека. Социальные проблемы генетики. Этические проблемы генной инженерии, клонирования. Проблемы лечения генетических заболеваний. Иммуногенетика.
Семинар-обобщение по теме «Генетика человека».
Тема 9. Генетика и селекция (5 ч)
(из них 1 час — семинар)
Селекция как наука. Методы селекции. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов.
Семинар-обобщение по теме «Генетика и селекция».
Заключение (1 ч)
Резервное время — 4 часа.
Тематическое планирование элективного курса «Основы генетики»
класс — 34 часа (1 ч в неделю), из них 1 ч — резервное время. класс — 34 часа (1 ч в неделю), из них 1 ч — резервное время.Или 10 и 11 класс – 68 часов (2 часа в неделю)
Изучив курс, учащиеся должны
знать:
каковы основные законы наследственности; как гены взаимодействуют между собой; как возникают нарушения в генотипе и что они влекут за собой.
Обучающиеся должны уметь: характеризовать генетические законы, модификационную и мутационную изменчивость.
Литература
Кайгер Дж. Современная генетика. — Т. 1—3. — М.: Мир, 1997. Биология: Учебник для медицинских вузов: В 2 кн. — Кн. 1 / Под ред. . — М.: Высшая школа, 1997. — 448 с.: ил. Биология. Задания и упражнения: Пособие для поступающих в вузы. — М.: Высшая школа, 1984. , Руководство к практическим занятиям по генетике. — М., 1978. Гофман- Задачник по общей и медицинской генетике. — М., 1969. и др. Биология / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. — Т. 1—3. — М.: Мир, 1990. Общая биология: Учебник для 10—11 классов школ с углубленным изучением биологии / Под ред. проф. А. Рувинского. — М.: Просвещение, 1993. — 544 с.: ил. Пособие по биологии для поступающих в вузы / Под ред. . — Минск: Университетское, 1993. — 560 с. , Основы генетики человека: Учебное пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 1997. — 368 с. , Тесты по генетике: Учебное пособие. — Н. Новгород, 1997. — 72 с. Сборник задач по общей и медицинской генетике: для школьников, абитуриентов, студентов / , ва, — Н. Новгород, 1994. — 69 с. Биология для поступающих в вузы. — М.: Компания «Евразийский регион»: Российский университет дружбы народов: Уникум-Центр, 1998. — 219 с. Сто задач по генетике и молекулярной биологии. — Новосибирск: Наука, 1971. и др. Задачник по общей и медицинской генетике / , , . — М.: Высшая школа, 1984.