Программа элективного курса «Генетические основы жизни» предназначена для учащихся профильных классов естественнонаучного и медико-биологического направления средних школ, а также для всех обучающихся, желающих научиться решать генетические задачи. Данный курс помогает  расширить образовательное пространство, знакомит с методами применения генетических знаний на практике, развивает интерес к современным проблемам биологии, ее новым приоритетным направлениям.

Пояснительная записка

Рабочая программа элективного курса  «Генетические основы жизни» для 10-х классов составлена в соответствии со школьной программой курса биологии профильного  уровня, а также в соответствии с Кодификатором элементов содержания и требований к уровню подготовки обучающихся для проведения основного государственного экзамена по биологии 2017 года. Предполагаемый элективный курс углубляет и расширяет рамки действующего профильного курса биологии, имеет профессиональную направленность. Он предназначен для учащихся 10-х классов медико-биологического профиля, а также для учащихся, проявляющих интерес к генетике. Изучение элективного курса может проверить целесообразность выбора учащимся профиля дальнейшего обучения, направлено на реализацию личностно-ориентированного учебного процесса, при котором максимально учитываются интересы, способности и склонности старшеклассников.

Цели  курса:

- создание условий для развития творческого мышления, умения самостоятельно применять и пополнять свои знания через содержание курса;

- создание необходимой базы для понимания специализированных вузовских программ;

- формирование и развитие интереса к биологии в целом и к генетике в частности.

Задачи курса:

образовательные:

- формирование умений и навыков решения генетических задач;

- отработка навыков применения генетических законов;

- обеспечение высокой степени готовности учащихся к ЕГЭ, поступлению в ВУЗы;

- удовлетворение интересов учащихся, увлекающихся генетикой;

развивающие:

развитие логического мышления учащихся;

воспитательные:

воспитание и формирование здорового образа жизни. 

Результатом изучения данного курса являются знания:

- строения и функций ДНК и РНК в клетке;

- аминокислотного состава белковой молекулы и принципы ее построения;

- определения и свойств генетического кода;

- строения и процессов функционирования клетки как функциональной единицы живых систем;

- структуры ДНК, хромосом, их функций;

- хромосомной  теории наследственности;

- закономерностей наследования при моногибридном и дигибридном скрещивании;

- явления полного и неполного доминирования;

- биологическую роль конъюгации и кроссинговера хромосом;

- влияние вредных факторов окружающей среды на генотип человека;

- хромосомную теорию наследования пола и сцепленное с полом наследование признаков;

Умения:

- находить нуклеотидный состав ДНК, РНК на основе принципа комплементарности  и в соответствии с правилом Чаргаффа.

- составлять биохимические уравнения синтеза белка из аминокислот.

- определять доминантные и рецессивные признаки.

-определять фенотип признака по генотипу.

-решать биохимические, генетические задачи.

-анализировать родословные, определять вероятность наследования исследуемых признаков.

-использовать биологическую терминологию для объяснения полученных результатов

Методическое обеспечение программы.

1. Учебные пособия.

Учебными пособиями данного элективного курса могут быть учебники для общеобразовательных школ, а также пособие серии “Темы школьного курса” Р.А. Петросовой “Основы генетики” изд. “Дрофа”.

Так как теоретические занятия направлены на повторение и закрепление материала, целесообразно предоставить учащимся возможность самостоятельно готовить и делать доклады на заданные темы, используя при подготовке, как школьный учебник, так и дополнительную литературу. Докладам учащихся должна предшествовать работа учителя с учеником с целью подбора литературы, для выделения главных идей, эмоционального окрашивания рассказов из истории открытий.

2. Требования к оснащению курса.

Для практических занятий необходимы справочники с указанными доминантными и рецессивными признаками живых организмов.

Для теоретических занятий необходимы таблицы с демонстрацией структуры молекул нуклеиновых кислот, генетического кода, процессов мейоза, моногибридного и дигибридного скрещивания, процессов, происходящих в случае сцепленного наследования генов и наследования, сцепленного с полом.

3. Организация учебно-воспитательного процесса.

Основной формой организации учебной работы является учебное занятие. Учебное занятие предусматривает активную самостоятельную работу школьника, сотрудничество и сотворчество учителя и ученика, более свободное поведение учащегося на занятиях, отсутствие скованности, которую в той или иной степени вызывает оценочная система на уроке.

Занятия строятся по степени усложнения рассматриваемого материала, по степени усложнения задач. При этом используются различные методы и методические приемы, направленные на активную работу учеников в форме диалога учитель-ученик, активное обсуждение материала в форме ученик-ученик, ученик-учитель.

 Курс рассчитан на 1 год обучения (10 класс).

Количество часов по программе в неделю – 1. Количество часов по плану внеурочной деятельности  – 1. Количество часов в год – 34. 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

Содержание программы.

Общее количество часов –34 часа.

1. Структура и физико-химические свойства молекул

биополимеров (5 ч)

Теоретический курс - 3 ч.

Нуклеиновые кислоты как биополимеры. Составные компо­ненты НК: азотистые основания, углеводы, фосфорная кислота. Нуклеозид и нуклеотид. Правило Чартгафа о соотношении оснований в НК. АТФ- биологический аккумулято­р энергии.

ДНК, структура, масса и размеры. Принцип комплементарности в образовании молекул ДНК. Обра­зование двухцепочной макромолекулы и ее спирализация. Масса молекул и их локализация в клетке.

Особенности структуры молекул РНК, их нуклеотидный состав. Отличие молекул РНК от ДНК.

Белки-биополимеры, массы и размеры молекул. Аминокислоты-мономеры бел­ковых молекул. Особенностиих строения, амфотерные свойства. Поликондепсация аминокислот в полипептидную цепь. Пептидная связь и первичная структура белка. Вторичная, третичная и четвертичная структуры белковых молекул. Химические связи (ионная, дисульфидная), определяющие структуры белков. Белки-ферменты.Особенности структуры их молекул, актив­ный центр фермента.

Практический курс-2 ч.

2. Функционирование макромолекул в клетке (11ч.)

Теоретический курс - 4ч.

Роль ДНК в клетке: хранение и передача наследственной ин­формации от родителей потомству. Синтез ДНК. Матричный принцип синтеза ДНК.  Роль ферментов в синтезе ДНК.

Код ДНК, его триплетность, специфичность, универсальность, непрерывность и вырожденность, однонаправленность и коллине­арность, способность мутировать.

Синтез РНК. Типы РНК. Информационная РНК (и-РНК), физико-химические особенности молекул и их роль в клетке;

и-РНК—материальная основа генов. Транспортная РНК (т-РНК), масса, размеры молекул.  Антикодон и его функции. Роль т-РНК в транспорте аминокислот. Участие ферментов в этом процессе. Рибосомная РНК (р-РНК), особенности строения молекул, их роль в образовании рибосом.

Синтез белка—путь реализации наследственной информации, его протекание в цитоплазме и ЭПС. Многоступенчатость синтеза белков, участие информационных молекул, ферментных систем и АТФ.

Роль ДНК, и-РНК и т-РНК в синтезе белков. Процесс транс­крипции, участие в нем ферментов.

Рибосома—органоид синтеза белковых молекул, ее химиче­ский состав. Центр сборки белковой молекулы. Образование полисом.

Трансляция, ее этапы. Сборка молекулы белка, роль в ней кодона и антикодона. Удлинение полипептидной цепи, окончание синтеза бел­ка. Роль АТФ в синтезе белка.

Функции белков в клетке. Специфичность белковых молекул. Каталитическая функция.

Энергетический обмен как совокупность реакций разложения. Этапы обмена. Подготовительный этап, количественные характери­стики и значение.

Бескислородный этап обмена — неполное расщепление веществ. Промежуточные и конечные продукты, количественные характе­ристики и значение.

Кислородный этап обмена. Циклические реакции, их роль в образовании энергии. Приуроченность кислородного обмена к ми­тохондриям. Суммарные уравнения реакций обмена.

Практический курс-7 ч.

3. Моногибридное скрещивание. (5 часов).

Теоретический курс – 2 ч.

Наследственность и изменчивость – свойства организмов. Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Методы генетики. Генетическая терминология и символика. История генетических открытий. Закономерности наследования генов при моногибридном скрещивании, установленные Г. Менделем и их цитологические основы. Промежуточное наследование. Анализирующее скрещивание. Кодоминирование.

Практический курс – 3 ч.

Решение прямых задач на моногибридное скрещивание. Определение вероятности появления потомства с заданными признаками. Определение количества потомков с заданными признаками. Определение количества фенотипов и генотипов потомков. Решение обратных задач на моногибридное скрещивание. Решение задач на промежуточное наследование признаков. Решение задач на определение групп крови потомков и родителей по заданным условиям. Решение задач на анализирующее скрещивание.

2. Дигибридное скрещивание. (4 часа).

Теоретический курс – 1 час.

 Закономерности наследования при дигибридном скрещивании, цитологические основы наследования, III закон Менделя.

Практический курс – 3 часа.  Решение прямых задач на дигибридное скрещивание. Решение обратных задач на дигибридное скрещивание. Анализ родословных. Решение задач на нахождение вероятности появления потомков с определенными признаками. Определение количества фенотипов и фенотипы потомков.

3. Сцепленное наследование генов. (2 часа).

Теоретический курс – 1 час.

Закономерности сцепленного наследования. Закон Моргана. Полное и неполное сцепление. Генетические карты. Хромосомная теория наследственности. Цитологические основы сцепленного наследования в случае:

коньюгации хромосом без кроссинговера;

в случае коньюгации и кроссинговера между двумя хроматидами;

в случае коньюгации хромосом и кроссинговера между одной парой хроматид;

Практический курс – 1 час.

Решение задач на сцепленное наследование. Определение количества кроссоверных особей в потомстве. Определение вероятности возникновения различных генотипов и фенотипов потомков по расстоянию между сцепленными генами.

 

4. Наследование, сцепленное с полом. (3 часа).

Теоретический курс – 1 час.

Хромосомная теория формирования пола. Гомогаметность и гетерогаметность у различных видов живых организмов. Роль половых хромосом в жизни и развитии организмов. Сцепленное с полом наследования признаков. Цитологические основы наследования, сцепленного с полом.

Практический курс – 2 часа.

Решение прямых и обратных задач на сцепление признака с Х-хромосомой.

5. Итоговый семинар. (3 часа).

Решение комбинированных задач разнообразных типов.

Итоговое занятие. (1 час).

Решение комбинированных задач разнообразных типов.

Итоговое занятие. (1 час).

Список литературы

1. Киреева Н.М., Задачи по биологии. Волгоград, «Перемена» 1998г;

2. Подгорнова Г.П., Алферова Г.А., Самоучитель решения генетических задач. Волгоград, « Перемена» 1997г.;

3. Лемеза Н.А. и др., Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы. Минск 2016г.

4. Петросова Р.А. Основы генетики” М. “Дрофа” 2001г.

5. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор, Биология в 3-х томах, том 1. М.:Мир, 2011г.