Генетика в задачах (элективный курс)

Рабочая программа

«Генетика в задачах»

Элективный курс

Пояснительная записка

Генетика – одна из ведущих наук современной биологии. В курсе общей биологии раздел генетики является наиболее трудным для усвоения и понимания учащимися, причем наибольшую сложность представляет решение задач. Одновременно генетика тесно связана с целым рядом биологических дисциплин, что дает возможность в ходе занятий рассматривать проблемы и прикладных наук. Элективный курс “Решение генетических задач” не только позволяет привлечь школьников к изучению теории, но и заключает в себе широкие возможности для организации практических работ, для решения разнообразных задач. Основная цель данного курса состоит не в воспроизведении теоретического материал, а в освоении новых приемов логического анализа ситуаций, в исследовании того, как меняется проявление общих законов в зависимости от тех или иных конкретных условий.

Данный элективный курс предназначен для учащихся 10 класса и  рассчитан на 34 часа.

Цель курса: углубить знания в изучении практических основ генетики; развитие умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся.

Задачи курса:

·             Систематизировать и углубить научно-понятийный аппарат, основные биологические положения по данному курсу; Усвоить теоретические и практические основы классической генетики,

·         Стимулировать творческий подход к решению задач,

·         Умение ориентироваться в нестандартных условиях.

·         Расширять биологические знания через исторический обзор в контексте основных этапов становления генетики, изучение персоналий и толкование ряда вопросов;

·         Углубить знания о происхождении половых различий, детерминации пола и поддержании соотношения полов в популяции;

·         Показать значение в раскрытии механизма наследования и определения пола цитологических и генетических знаний;

·         Расширить и углубить знания о гене, мутациях;

·         Ознакомить с расширенной трактовкой генома как целостной системы взаимодействующих генов;

·         Познакомить с наследственными заболеваниями человека и их причинами, с различными видами девиантного поло-ролевого поведения и причинами их возникновения;

·         Сформировать потребность в приобретении новых знаний и способах их получения путём самообразования;

Ожидаемые результаты занятий, которые должны приобрести учащиеся:

- умение пользоваться общебиологическими закономерностями для объяснения с научной позиции вопросов развития жизни на земле;

 - давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам;

-  решать генетические задачи различной сложности;

-  составлять родословные;

- строить вариационные кривые на растительном и животном материале;

-  умение работать в паре и индивидуально с учебной и научно-популярной литературой;

-  составлять все виды плана, все виды конспектов, рефераты, владеть языком предмета.

Методическое обеспечение программы

1.Аделъшина, Г. А. Генетика в задачах : учеб, пособие по курсу биологии / Г. А. Аделыиина, Ф. К. Аделыпин. — М.: Планета, 2013. — 276 с.

2. Васильева, Е. Е. Генетика человека с основами медицинской генетики. Пособие по решению задач : учеб, пособие / Е. Е. Васильева. — М. : Лань, 2016. — 96 с.

3.Мезина С. И. Задачник-тренажер по генетике [Электронный ресурс] / Мезина С. И. ; Новосибирский государственный педагогический университет. - Новосибирск : НГПУ, 2004

4. Сайт издательства «Просвещение» https://prosv.ru

5. Сайт «Решу ЕГЭ» https://bio-ege.sdamgia.ru

6. Сайт «Фоксфорд» https://foxford.ru/?

Формы и  методы обучения.

Формы организации учебной деятельности: лекционные занятия, дискуссии, диспуты, семинары, выполнение практических работ.

Средства обучения: лекционная и практическая часть курса предполагает широкое использование иллюстрированного материала (схемы, карты, видеофильмы, слайды, интернет-ресурсы и т.д.).

Методы: объяснительно-иллюстративный, проектный, частично-поисковый.

Формы контроля: контрольные и практические работы.

Содержание курса:

Общее количество часов – 34.

Тема № 1: Введение (3 часа).

Введение в генетику. История возникновения и развитие молекулярной генетики. Методы генетики.

Контрольная работа № 1 (входной контроль).

Тема № 2: Молекулярная генетика (4 часа).

Практическая работа № 1: решение задач по молекулярной генетике.

Тема № 3: Классическая генетика (19 часов).

Практическая работа № 2. “Решение задач на законы Г. Менделя”

Практическая работа № 3 “Решение задач на сцепленное наследование генов”

Практическая работа № 4 “Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом”

Практическая работа № 5 Составление родословных

Практическая работа № 6 “Решение задач на взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия”

Практическая работа № 7 “Решение задач по теме: Плейотропия. Пенетрантность”

Тема № 4 Популяционная генетика (4 часа).

Практическая работа № 7 “Решение задач по теме: Генетика популяций

Тема № 5 Заключение (4 часа).

Практическая работа № 8 “Решение задач. Самоподготовка” (3 часа).

Контрольная работа № 2 “Решение генетических задач” (1 час).

Календарно – тематическое планирование

Номер урока	Тема занятия	Элементы содержания
	Тема 1. Введение в генетику (3 часа)
1.	Основные понятия генетики.	Ген, генотип, гибрид, аллельные гены. Гетерозигота, гомозигота, доминантный, рецессивный признаки, решётка Пиннета.Правила оформления и условные обозначения генетических задач
2.	Из истории развития генетики.	Представления учёных античности о наследственности и изменчивости. Роль Грегора Менделя. Вклад генетики в учение об эволюции. Гибридологический, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный и генеологический методы науки
3.	Контрольная работа № 1.
	Тема 2. Молекулярная генетика (4 часа)
1.	ДНК и РНК	Ген, репликация, полу­консервативный механизм копирования, репликативная вилка, репликон, ДНК-полимераза, информационная РНК (иРНК), био­синтез белка, транскрипция, промотор, скриптон (оперон), тер­минатор.Основная функция ДНК — хранение и передача наследствен­ной информации.Биологическое значение синтеза белков
2.	Генетический код и его свойства	Ген, генетическая информация, матричный синтез. Генетический код и его свойства: триплетность, однозначность, вырожденность, избыточность, универсальность, неперекрываемость, непрерывность. Полирибосома.  Антикодон. Рибосома. Трансляция -  инициация, элонгация, терминация
3.	Решение задач по молекулярной генетике.
4.	Практическая работа № 1 «Решение задач по молекулярной генетике».
	Тема 3. Классическая генетика (19 часов)
1.	Первый закон Менделя.	Аллельные гены. Гомозигота. Гетерозигота. Доминантный признак Моногибридное скрещи­вание Рецессивный признак. Анализирующее скрещивание. Цитологические основы генетических законов. Закономерности наследования, установленные Менделем.
2.	Закон расщепления (второй закон Менделя)	Закономерности наследования, установленные Менделем.Соотношение фенотипов при моногибридном скрещивании– 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.Следствие, вытекающее из закона расщепления.Статистический характер закона расщепления.Промежуточный характер наследования.Анализирующее скрещивание.
3.	Правило независимого комбинирования признаков	Условия проявления закона независимого наследования.Соотношение генотипов и фенотипов при проявлении закона независимого наследования: 9:3:3:1.  Механизм наследования признаков при дигибридном скрещивании. Закон независимого наследования или  независимого комбинирования признаков.
4.	Практическая работа № 2 «Решение задач на законы Менделя».
5.	Сцепленное наследование, или закон Моргана.	Группа сцепления. Генетические карты. Сцепленное наследование генов. Закон Т.Моргана. Основные положения хромосомной теории наследственности
6.	Полное сцепление признаков.	Группа сцепления. Генетические карты. Сцепленное наследование генов. Закон Т.Моргана. Основные положения хромосомной теории наследственности.
7.	Неполное сцепление (кроссинговер)	Неполное сцепление. Кроссинговер.Биологическое значение кроссинговера.
8.	Практическая работа № 3 «Решение задач на сцепленное наследование».
9.	Хромосомное определение пола.	Аутосомы, половые (X -  и У - ) хромосомы, гомогаметный пол, гетерогаметный пол. Краткая характеристика работ Т. Моргана в области меха­низма определения пола у животных.Особенности хромосомных наборов самцов и самок раздельнополых животных.Хромосомный механизм определения пола у человека. Типы определения пола.
10.	Наследование, сцепленное с полом.	Наследование заболеваний, сцепленных с полом. Сцепленное с полом наследование. Закон сцепленного наследования
11.	Практическая работа № 4 «Решение задач на наследование, сцепленное с Х  и Y-хромосомой».
12.	Практическая работа № 5 Составление родословных
13.	Взаимодействие генов.	Комплементарные гены, новообразования при скрещивании, эпистатическое взаимодей­ствие генов, полимерные гены, множественное (плейотропное) действие генов.Влияние полимерных генов на проявление признака.Плейотропное действие генов
14.	Комплементарность, эпистаз, полимерия. Комплементарность как дополнительное взаимодействие доминантных аллелей.	Наследование формы плода тыквы, окраски цветков душистого горошка, окраски глаз у дрозофил.
15.	Эпистаз (ингибированное действие).	Доминантный эпистаз (наследование окраски семян у овса, окраски кожи у свиней, кур). Рецессивный эпистаз (окраска шерсти кошек и мышей).
16.	Взаимодействие неаллельных генов, влияющих на развитие одного признака - полимерия	Кумулятивная полимерия – наследование цвета кожи у людей, окрашенность зёрен пшеницы.Некумулятивная полимерия -  оперённость ног у кур, форма стручка у пастушьей сумки
17.	Практическая работа № 6 «Решение задач на взаимодействие неаллельных генов».
18.	Явление плейотропии	Плейотропное действие генов. Пятнистость «арлекин» у догов, крапчатость у такс, глухота у голубоглазых кошек, курчавое оперение у кур.
19.	Пенетрантность  как вероятность проявления аллеля гена.	Пенетрантность как возможность проявления аллеля.Полная пенетрантность (гималайская окраска кроликов, окраска цветков примулы).Неполная пенетрантность («поросячий» хвост у мышей, полидактилия кошек).
	Тема 4. Популяционная генетика (4 часа)
1.	Частоты аллелей и генотипов.	Доминантный аллель, рецессивный аллель. Частота аллеля,  генотипа. Уравнение частот.
2.	Закон Харди – Вайнберга (принцип популяционного равновесия).	Уравнение Харди – Вайнберга.Условия равновесия Харди – Вайнберга. Статистический характер распределения генотипов.
3.	Следствия из уравнения Харди – Вайнберга.	Преимущество гетерозигот перед гомозиготами. Условия нарушения правила  Харди – Вайнберга – неслучайное скрещивание, дрейф генов, генетический груз, поток генов.Эффект Райта.
4.	Практическая работа № 7 «Решение задач по генетике популяций».

	Тема 5. Заключение (4 часа)
1.	Решение задач повышенной сложности.
2.	Практическая работа № 8 «Решение задач
3.	Контрольная работа № 2 «Решение генетических задач»
4.	Анализ контрольной работы