Элективный курс по биологии

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Знаменская средняя общеобразовательная школа»

Утверждаю
директор школы:
 _________________________

И.В. Злобина
приказ № _______ от_________

Рассмотрено на заседании МО

протокол №

от «___» ___________ 20 г.

Согласовано:

Зам.директора по УВР

___________________ М.А. Шебунова

Элективный курс по биологии

«Тайны наследственности»

Разработана

Корсковой О.И.

учителем биологии

Пояснительная записка

Любое государство заинтересовано в здоровье и гармоничном развитии своих граждан. Нормальная (без патологий) генетическая программа человека является полноценной предпосылкой в отношении его всестороннего развития. Осведомленность людей в причинах и факторах, влияющих на их здоровье и жизнеспособность, повышает вероятность их выживания в условиях неблагоприятной экологической, социальной, демографической обстановки.

Элективный курс «Тайны наследственности» предоставляет учащимся сведения о методах генетики, которые не рассматриваются в школьной программе по биологии. Получение ими знаний в этой области позволит проанализировать наследование признаков в своих семьях и составить собственную родословную. Учащиеся узнают о частных случаях биотехнологии: генной и клеточной инженерии, их значений для медицины. Что расширит кругозор и позволит ориентироваться в информации естественно - научного содержания.

Данный курс носит обучающий, развивающий и социально ориентированный характер. Он необходим для учащихся старшей ступени, так как позволит им понять причину наследственных заболеваний, заставит задуматься о своём здоровье и его сохранении. Учащиеся будут ориентированы на выбор профессии согласно жизненным ресурсам своего организма. Курс позволит показать воздействие неблагоприятной экологической обстановки на организм человека и нацелит в будущем на медико-генетическое консультирование при создании семьи с целью рождения здорового потомства. Учащихся интересуют вопросы наследования признаков у человека и причин наследственных заболеваний, с которыми они сталкиваются в жизни.

Цели обучения:

• Освоение знаний о характере наследования признаков у человека и методах генетики человека; знакомство с достижениями генетики (биотехнологией и генной инженерией);

• Овладение умениями применять полученные знания на практике (решение генетических задач).

Задачи курса:

• Развитие интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения простейших исследований;

• Воспитание убеждённости о возможности познания законов природы и использования достижений генетики для развития цивилизации;

• Использование естественно -научных знаний в повседневной жизни для обеспечения безопасности жизнедеятельности, охраны здоровья и окружающей среды.

Программа рассчитана на 17 ч учебного времени, по одному часу в неделю. Проведение курса планируется в течение одного учебного полугодия.

Содержание программы элективного курса включает теоретический и практический материал. В ходе теоретических занятий рассматриваются вопросы наследования генетических признаков у человека, изучаются методы генетики человека, выявляются причины наследственных болезней, определяются возможности генной инженерии и биотехнологии и способы их влияния на генетическую эволюцию человека. Практическое содержание программы – решение генетических задач, составление генетической родословной, расчёт индивидуальных генетических ресурсов. Решение генетической задачи выступает для учащихся в качестве малого самостоятельного исследования, позволяющего ощутить связь теоретических основ курса генетики с практическими проблемами, выдвигаемые жизнью.

Отчётность по выполнению задач предусматривает проверку и оценивание домашних знаний, самостоятельных работ, качества исследования родословных.

По структуре программа элективного курса носит модульный характер. Порядок изучения отдельных тем курса может быть различным, при необходимости некоторые из них исключаются. Одновременно с этим добавляются темы за счёт появления новых научных фактов и разработок в области генетики человека.

Позиция педагога, проводящего знания, также может быть различной. Он выступает информатором только в тех случаях, когда является единственным обладателем информации. Большую часть учебного времени проводящий занятия учитель выступает как советник, консультант и наблюдатель за процессом практической работы учащихся.

Методы проведения занятий распределены на четыре группы. Это методы информационные, наглядно-иллюстративные, дискуссионные, эвристические. Предпочтение на занятиях отдаётся наглядно-иллюстративным и эвристическим методам.

Результатом проведения курса станут непосредственные и отсроченные результаты. Непосредственный результат можно определить по таким показателям, как успешное выполнение заданий по изучению материала и успешное выполнение самостоятельных работ. Отсроченный результат проявляется в способности выпускников ориентироваться в современных научных понятиях и информации естественно - научные знания для сохранения своего здоровья.

Занятия, ч

теория

практика

всего

Тема 1. Предмет генетики и её значение для медицины. История генетики

1

1

Раздел 1. Методы генетики человека (4 ч)

Тема 2. Генеалогический метод генетики человека

Анализ и составление родословных

1

1

2

Тема 3. Популяционный метод. Генетика популяций и её значение для медицины. Закон Д.Харди – В. Вайнберга

1

1

Тема 4. Цитогенетический метод генетики человека

Биохимический метод генетики человека

Близнецовый метод генетики человека

1

1

Раздел 2. Биотехнология и генетическая инженерия (3 ч)

Тема 5. Дезоксирибонуклеиновая кислота как хранитель наследственной информации

Успехи и перспективы биотехнологии

Генетическая (генная) инженерия

Генная инженерия и рак

1

1

1

1

1

1

Раздел 3. Генетическая эволюция человека (1 ч)

Тема 6. Человек, шимпанзе и их предки. Биологическая и социальная эволюция человека

Дарвинизм. Критика расизма.

1

1

Раздел 4. Решение задач по общей и медицинской генетике (7 ч)

Тема 16. Моногибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание

Наследование признаков, сцепленных с полом, у человека

7

7

Итоговая зачётная работа

1

1

Всего

9

8

17

Содержание занятий

Тема 1. Предмет генетики и её значение для медицины. История генетики (1 ч).

Предмет генетики. История развития науки и её значение для медицины. Г. Мендель – основоположник генетики. Значение работ Де Фриза, В.Л. Иоганнсена, Д. Харди, В. Вайнберга, Т. Моргана для развития науки.

Основные понятия: генетика, наследственность, хромосомы, изменчивость (фенотипическая и генотипическая).

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщение о вкладе советских учёных в развитие генетики ( Н.И. Вавилов, И.В. Мичурин, С.Г. четвериков).

Раздел 1. Методы генетики человека (4 ч)

Тема 2. Генеалогический метод генетики человека (2 ч).

Сущность генеалогического метода. Типы наследования признаков у человека. Доминантные и рецессивные признаки человека. Условные обозначения родословной.

Основные понятия: аутосомное наследование ( аутосомно – доминантное, аутосомно –рецессивное), сцепление с полом наследование.

Задание для самостоятельной работы: составить собственную родословную наследования морфологических признаков (по цвету волос, глаз).

Анализ и составление родословных .

Две методики анализа составления родословных. Составление родословных таблиц по имеющимся данным. Анализ составленных родословных с целью установления характера наследования признаков и выявление вероятности проявления их у потомков пробанда. Решение исследовательских задач.

Основные понятия: пробанд, генеалогическое дерево, таблица предков.

Задание для самостоятельной работы: решить задачи по общей и медицинской генетике.

Тема 3. Популяционный метод. Генетика популяций и её значение для медицины. Закон Д.Харди – В. Вайнберга (1 ч).

Сущность популяционного метода. Закон Д.Харди – В. Вайнберга. Значение популяционной генетики для медицины. Опасность близкородственных браков.

Основные понятия: панмиксия, популяционное равновесие, биологический смысл закона Д.Харди – В. Вайнберга, полиморфизм человеческих популяций, генетический груз.

Задание для самостоятельной работы: подготовить ответы на вопросы: а) почему в реальных природных популяциях, несмотря на влияние различных факторов среды, частоты генотипов нередко соответствуют уравнению Д. Харди – В. Вайнберга; б) почему менделеевская родословная популяция, описываемая законом Д.Харди – В. Вайнберга, имеет чисто теоретическое значение и в природе не встречается; в) какие условия должны быть соблюдены для строгого выполнения закона Д.Харди – В. Вайнберга ?

Тема 4. Цитогенетический метод генетики человека (1 ч).

Сущность цитогенетического метода. Медико – генетическое консультирование . Влияние никотина, алкоголя, наркотиков на потомство. Профилактика хромосомных наследственных заболеваний.

Основные понятия: кариотип, генотип, геном, аутосомы, половые хромосомы, синдром Дауна, синдром Клайнфельтера, синдром Шерешевского – Тернера.

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщение о вредном влиянии никотина, алкоголя и наркотиков на репродуктивную систему человека.

Биохимический метод генетики человека .

Сущность биохимического метода. Медико – генетическое консультирование. Значение медико – генетическое консультирования для профилактики наследственных заболеваний, вызванных мутацией генов.

Основные понятия: генные мутации, серповидно – клеточная анемия, фенилкетонурия, гемофилия.

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщение о гемофилии, серповидно – клеточной анемии.

Близнецовый метод генетики человека .

Сущность близнецового метода. Влияние генотипа на формирование признаков. Влияние среды на формирование признаков. Роль наследственности и среды в формировании признака. Проблема социального наследования и её исследования близнецовым методом. Выявление наследственной предрасположенности человека к ряду заболеваний. Влияние среды на формирование признаков.

Основные понятия: дизиготные (разнояйцевые) и монозиготные (однояйцевые) близнецы.

Задание для самостоятельной работы: найти в журналах и газетах статьи о близнецах, которые помогут ответить на следующие вопросы: а) каким образом можно определить относительную роль генотипа и среды в формировании признаков у человека; б) почему во всём мире ведутся наблюдения за однояйцевыми и разнояйцевыми близнецами и обмен этими данными между странами; в) в чём вы видите трудности в применении близнецового метода в генетике человека?

Раздел 2. Биотехнология и генетическая инженерия (3 ч)

Тема 5. Дезоксирибонуклеиновая кислота как хранитель наследственной информации (1 ч).

Состав, структура, свойства и функции дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Строение молекулы ДНК, её свойства и функции. Роль ДНК в жизни клетки. Молекулы ДНК и РНК: черты сходства и отличия. Нуклеиновые кислоты – биологические полимеры. Мономеры – нуклеотиды. Первичная, вторичная, третичная структуры. Передача наследственной информации (транскрипция, трансляция).

Основные понятия: репликация, принцип комплементарности, ген, генетический код.

Задание для самостоятельной работы: заполнить таблицу «Сравнительная характеристика ДНК и РНК».

Успехи и перспективы биотехнологии

Клеточная технология. Культура тканей и органов. Медико - генетическое консультирование . Основные понятия: пренатальная диагностика.

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщение о методах пренатальной диагностики.

Генетическая (генная) инженерия .

Сущность генной инженерии и её значение для лечения наследственных заболеваний. Методы генной инженерии: рестрикция, легирование, трансформация, скрининг. Перспективы генной инженерии, направления её прикладных исследовании. Этические и нравственные аспекты генной инженерии.

Основные понятия: плазмиды, рестриктазы, клонирование.

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщения на темы: «Генная инженерия и рак», «Клонирование: за и против».

Генная инженерия и рак.

Причины онкологических заболеваний. Две теории происхождения раковых заболеваний. Мутагенная теория рака. Вирусогенетическая теория рака. Значение генной инженерии для лечения рака.

Основные понятия: онковирусы, онкогены, онкобелки.

Задание для самостоятельной работы: подготовить научные аргументы к дискуссии: «Наследуется ли рак у человека?»

Раздел 3. Генетическая эволюция человека (1 ч).

Тема 6. Человек, шимпанзе и их предки. Биологическая и социальная эволюция человека .

Генетическое родство человека и шимпанзе. Сходство хромосомных наборов и их отличие. Сходство белкового состава клеток. Предки человека и человекообразных обезьян. Влияние генетических и социальных факторов на формирование личности человека.

Основные понятия: эволюция человека, (парапитек, австралопитек, питекантроп, неандерталец, человек разумный).

Задание для самостоятельной работы: подготовить сообщение о детях – « маугли», показать, что человек как личность формируются только в человеческом обществе.

Дарвинизм. Критика расизма.

Человеческие расы. Однородное распределение генетического разнообразия. Незначительная роль естественного отбора в генетической дифференциации популяций. Несостоятельность расизма.

Основные понятия: раса, дарвинизм, расизм.

Раздел 4. Решение задач по общей и медицинской генетике (7ч)

Тема7. Моногибридное скрещивание.

Моногибридное скрещивание. Полное и неполное доминирование. Кровь – жидкая соединительная ткань. Состав и функции крови. Резус – фактор. Кодоминирование. Кодоминирование – наследование групп крови человека. Переливание крови.

Основные понятия: моногибридное скрещивание, генотип, фенотип, аутосомы, доминантный и рецессивные признаки, плазма, форменные элементы крови, агглютиногены, агглютинины, резус – фактор, донор, реципиент.

Задание для самостоятельной работы: решить задачи по общей и медицинской генетике.

Дигибридное скрещивание .

Морфологические, физиологические и биохимические признаки человека. Решение задач.

Основные понятия: аутосомно – доминантное и аутосомно – рецессивное наследование.

Задание для самостоятельной работы: решить задачи по общей и медицинской генетике.

Наследование признаков, сцепленных с полом, у человека.

Генетика пола. Признаки, сцепленные с полом (гемофилия, дальтонизм). Хромосомное определение пола у человека. Гомогаметный пол. Гетерогаметный пол.

Основные понятия: гемофилия, дальтонизм, половые хромосомы, кариотип.

Задание для самостоятельной работы: решить задачи по общей и медицинской генетике.

Итоговая зачётная работа(1ч)

Вопросы:

1. Предмет курса «Тайны наследственности».

2. Методы изучения генетики человека. Генная инженерия и её методы.

3. Генетическая задача.

Литература:

1. Велеселовский И.А. Введение в генетику. М.,1969.

2. Генетика и наследственность. М.,2002.

3. Хелевин Н.В.,Лобанов А.М.,Колесова О.Ф. Задачи по общей и медицинской генетике: Учяеб. Пособие для студ. Биолог. И медспец. Вузов. М.1984.

4. Шевцов И.А. Популярно о генетике Киев, 1989.

5. Шерстнев М.П., Комаров О.С. Химия и биология нуклеиновых кислот: Кн. Для уч-ся 10-11 кл. ср шк. М., 1990.

6. Ярыгин В.Н. Биология для поступающих в вузы М., 2003.

7.Крестьянинов В.Ю., Вайнер Г.Б. Сборник задач по генетике с решениями, Саратов, издательство «Лицей»,1998г.