Рабочая программа элективного курса

РЕПЬЁВСКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ РАЙОН

Муниципальное общеобразовательное  учреждение

«Платавская средняя общеобразовательная школа

Рассмотрена  на  МС  школы

 «____»___________20_____ года

 Протокол  № ____________   

 Председатель МС школы

__________________   

        Зам. директора

        по УВР     Горбунова Е.Н.

Утверждена

решением педагогического совета

Протокол №

«_____»_________20_____

Утверждена

 директором  школы

______________________

                Аксёнов Н.С.

Рабочая  программа

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Составитель:

    Ф.И.О.________________________________________________________

    Должность ____________________________________________________

    Квалификационная категория__________________________________

С. Платава 2011 год.

Рабочая  программа

Элективного курса «Генетика в вопросах и задачах»

Пояснительная записка

Биология по праву признана наукой XXI в., и одним из знаменательных событий нашего времени является полная расшифровка генома человека, которая делает возможным исправление генетических дефектов, лечение различных заболеваний, продление жизни человека. Каждый день в генетических лабораториях мира совершаются новые открытия, которые не успевают попасть в школьные учебники, поэтому одной из особенностей данного курса является формирование представления учащихся о перспективах развития современной биологической науки в целом и, в частности, молекулярной генетики. Кроме того, к особенностям данного курса можно отнести более подробное знакомство учащихся с методами генетики человека, которые вызывают, как правило, наибольший интерес, но в школьной программе освещены недостаточно полно.

     Разделы «Генетика» и «Молекулярная биология» являются одними из самых сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. Облегчению усвоения этих разделов может способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности.

   Элективный курс «Генетика в вопросах и задачах» направлен на расширение знаний по генетике, способствует самоопределению школьников относительно профиля. Кроме прикладного значения – профориентации учащихся на медицинские специальности - полученные знания имеют и общеобразовательную ценность. Они не только помогут сохранить и укрепить здоровье, но и будут полезны учащимся для подготовки к ЕГЭ и, наконец, как будущим родителям.

  Решение задач, как учебно-методический прием изучения генетики, имеет важное значение. Его применение способствует качественному усвоению знаний, получаемых теоретически, повышая их образность, развивает умение рассуждать и обосновывать выводы, существенно расширяет кругозор изучающего генетику, т.к. задачи, как правило, построены на основании документальных данных, привлеченных из области частной генетики растений, животных, человека. Использование таких задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, а преподаватель имеет возможность осуществлять эффективный контроль уровня усвоенных учащимися знаний. Несмотря на это школьные учебники содержат минимум информации о закономерностях наследования, а составлению схем скрещивания и решению генетических задач в школьной программе по общей биологии отводится очень мало времени. Поэтому возникла необходимость в создании данного курса.

    Целью курса является

-       развитие у учащихся умения и навыков решения задач по основным разделам классической генетики.

-        расширение и углубление знаний учащихся о генетике и наследственности человека на современном этапе ее изучения  с точки зрения медицины.

     Задачи курса:

образовательные:

ü  развитие интереса к предмету, ликвидация пробелов в знаниях учащихся,

ü  углубить знания о механизмах наследования и реализации признаков человека;

ü   расширить представления учащихся о практических методах генетики человека;

ü  совершенствовать умение ориентироваться в современном информационном поле, получать и отбирать необходимую информацию;

ü  изучить роль генетического (наследственного) и средового компонентов в возникновении заболеваний.

ü  раскрыть роль современной медицины в лечении наследственных болезней.

ü  формирование умений и навыков решения генетических задач;

ü  отработка навыков применения генетических законов;

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

ü  удовлетворение интересов учащихся, увлекающихся генетикой;

развивающие:

ü  развитие логического мышления учащихся;

ü  воспитательные:

ü  воспитание и формирование здорового образа жизни.

Предлагаемый элективный курс предназначен для учащихся 10-11 классов и рассчитан на 18 часов. Программа построена с учетом основных принципов педагогики сотрудничества и сотворчества, является образовательно-развивающей и направлена на гуманизацию и индивидуализацию педагогического процесса.

    Основные разделы содержат краткие теоретические пояснения закономерностей наследования и предполагают решение задач. Курс рассчитан на тех, кто уже обладает знаниями по генетике и молекулярной биологии, но может быть использован и для тех, у кого таких знаний еще нет. Например, при подготовке учащихся 10,11-х классов к биологическим олимпиадам или поступлению в ВУЗы. В зависимости от уровня подготовленности учащихся учитель может подбирать типичные задачи или задачи разного уровня сложности, а также по своему усмотрению увеличивать количество часов по отдельным разделам.

  Программа предусматривает проведение аудиторных занятий, в начале которых даются теоретические знания учителем, затем приводятся примеры решения задач и в конце учащимся предлагаются задачи для самостоятельного решения (для неподготовленных учащихся). Для подготовленных учащихся в начале проводится краткое повторение теоретического материала, а затем учащиеся решают задачи. Контроль за выполнением проводится учителем, либо совместно с учениками.  

Курс опирается на знания и умения учащихся, полученные при изучении биологии. В процессе занятий предполагается закрепление учащимися опыта поиска информации, совершенствование умений делать доклады, сообщения, закрепление навыка решения генетических задач различных уровней сложности, возникновение стойкого интереса к одной из самых перспективных биологических наук – генетике.

    Задачи курса представляют подбор тренировочных задач по основным темам общей биологии, к каждой из которых подобраны рекомендации к решению и оформлению биологических задач с подробным анализом условий и  необходимым кратким теоретическим материалом.

     Курс включает в себя задачи по следующим темам: молекулярная генетика; наследование признаков при моногибридном скрещивании (I и II законы Менделя); наследование признаков при дигибридном скрещивании (III закон Менделя); наследование признаков, сцепленных с полом; наследование групп крови человека; явление сцепления признаков и кроссинговер, и другие, а также задачи для самоконтроля. Примеры типовых задач с подробным объяснением решения и оформления помогут учащимся самостоятельно освоить способы решения задач. Каждый тип задач предваряется кратким теоретическим материалом.

    Систематизированный материал может быть использован старшеклассниками при подготовки к биологическим олимпиадам, для подготовки к сдаче экзаменов.

В результате обучения школьники должны:

1.     расширить знания об: 

-       основных генетических законах;

-        основных методы изучения генетики человека;

-       типах наследования признаков у человека;

-       влияния наследственности и среды на проявление признаков у человека;

-       структуре и функционировании генома человека;

-        современных достижениях и перспективах геномики, как науки

-       практическом значении изучения генома человека;

-       всеобщей декларации о геноме человека и правах человека;

2.     в совершенстве овладеть специальной генетической терминологией;

3.     научиться решать генетические задачи повышенной сложности;

определять возможный генотип человека по фенотипу и наоборот;

составлять и анализировать родословную;

4.     уметь применять различные генетические законы при решении задач;

5.     уметь прогнозировать вероятность передачи по наследству различных генетических нарушений;

6.     овладеть навыком поиска нужной информации с помощью справочной и энциклопедической литературы и Интернета.

7.     уметь готовить доклады по теоретическому материалу

Содержание программы

Тема  1.  Молекулярная генетика (3 часа)

 Материальные основы наследственности.

Ген.  Строение молекул ДНК, РНК. Ген. Генетический код. Кодирование информации о структуре белка. 

Современное представление о структуре ген эукариотов.  Экзон-интронное строение гена.  Транскрипция.  Ошибки.  Процесс формирования зрелой и-РНК. Трансляция.  

Хромосомы.  Хромосомный набор.  Диплоидный и гаплоидный набор хромосом. Распределение генов в процессе митоза и мейоза между дочерними клетками. Кроссинговер. Восстановление диплоидности в процессе оплодотворения. Расположение генов в хромосоме, локус, гомологичные хромосомы.  Аллельные гены,

Генотип, фенотип,  кариотип,  геном.  Взаимодействие генотипа с окружающей спедой. Реализация наследственных признаков. доминантный и рецессивный признаки. Гомозигота, гетерозигота.

Задачи на:

-       определение состава ДНК, и-РНК, т-РНК, фрагмента белковой цепи.

-       определение размеров, массы ДНК,  пептидных цепей;

 Тема 2. Закономерности наследственности и изменчивости.  (7 часов)

 Моногибридное скрещивание.  Закономерности наследования генов при моногибридном скрещивании, установленные Г. Менделем и их цитологические основы.  Промежуточное наследование. Анализирующее скрещивание.

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 анализирующее скрещивание.

 Дигибридное скрещивание.

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

Решение прямых задач на дигибридное скрещивание.  Решение обратных задач на дигибридное скрещивание.

    Решение задач на нахождение вероятности появления потомков с определенными признаками. Определение количества фенотипов и фенотипы потомков. Решение прямых и обратных задач на полигибридное скрещивание.

Взаимодействие аллельных генов. Кодоминирование.

Множественный аллелизм. Кодоминирование. Летальные аллели.  Математические закономерности наследования, используемые при решении задач на полигибридное скрещивание.

 Решение задач на определение групп крови потомков и родителей по заданным условиям.

Взаимодействие неаллельных генов.

Эпистаз: доминантный и рецессивный. Комплементарность. Полимерия.

 Решение задач на все типы взаимодействия неаллельных генов.

Сцепленное наследование генов.

Закономерности сцепленного наследования. Закон Моргана. Полное и неполное сцепление. 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. Генетические карты. Хромосомная теория наследственности.

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

Наследование, сцепленное с полом.

Цитологические основы наследования, сцепленного с полом.  Гомогаметность и гетерогаметность у различных видов живых организмов. Роль половых хромосом в жизни и развитии организмов.

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

Изменчивость.

Ненаследственная и неследственная изменчивость. Мутации. Мутагенные факторы. Влияние окружающей среды на процессы мутагенеза. Эволюционная и медицинская роль мутаций. Взаимодействие внешней среды без изменения генотипа невозможно. Нельзя качественно изменить тот или иной признак.

Тема 3.  Основы генетики человека (5 часа)

Закономерности наследственности и изменчивости человека. Методы изучения генетики человека

История исследований генетики человека. Менделевская генетика человека. Взаимодействие генов. Сцепленное наследование генов у человека. Генетика пола. Наследственность и среда. Типы изменчивости у человека.

Клинико-генеалогический метод. Близнецовый метод. Цитогенетический метод. Антропогенетические методы. Иммуногенетические методы. Популяционно-генетические методы. Биохимические методы. Методы молекулярной генетики (метод рекомбинантной ДНК, метод клонирования ДНК, методы гибридизации нуклеиновых кислот и генетики соматических клеток).

 Решение задач на составление родословной и определение генотипов родителей и детей.

Наследственные болезни. 

Наследственные болезни и их классификация.

Синдромы с числовыми аномалиями половых хромосом. Синдромы с числовыми аномалиями аутосом.  Генные болезни.   Заболевания, связанные с нарушением обмена белков, углеводов, липидов. Наследственные заболевания обмена стероидов и тиреоидных гормонов. Наследственные болезни соединительной ткани. Вероятность проявления наследственных заболеваний

Решение задач. Летальные гены при многообразном скрещивание. Летальные гены при дигибридном скрещивании. Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах.

Значение генетики для теории и практики медицины.

Клинико-генеалогический метод изучения наследственности человека.

Порядок сбора генеалогической информации и методика составления родословной. Графическое изображение родословной. Типы наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, х-сцепленный.

Медико-генетическое консультирование.

Современные методы пренатальной диагностики врожденных пороков развития и наследственных болезней.

Генная и клеточная инженерия. Биотехнология. Достижения генетики в диагностике и профилактике заболеваний.

Основы геномики человека. Структура генома человека.

Международная программа “Геном человека”. Геном. Строение ДНК. Структура хромосом. Секвенирование ДНК. Хромосомные карты. Виды генов. Альтернативный сплайсинг. “Белые пятна” генома: палиндромы, повторы, “молчащие” гены, транспозоны. Полиморфизм и мутации ДНК. Митохондриальный геном.

Функция генома человека.

Функциональная геномика. Протеомика. Медицинская геномика. Онкогеномика. Психогеномика. Геном и окружающая среда. Генная диагностика. Генная дактилоскопия. Генная терапия. Проблема долголетия и гены. Фармакогенетика. Геноинформатика. Сравнительная геномика. Палеогеномика. Этногеномика. Геногеография.

Тема 4.   Решение комбинированных задач. (2 часа)

Итоговая конференция 1 час.

Примерные вопросы для выступлений учащихся.

1.      Медицинская генетика: наследственные болезни и их причины; лечение наследственных болезней. Можно ли предсказать наследственные болезни? Медико-генетические лаборатории; медико-генетическая служба.

2.      Биологическое и социальное в человеке: человек - общественное животное. Наследуются ли способности? Можно ли создать “сверхчеловека”? Евгеника: действует ли естественный отбор в человеческом обществе? Роль среды в развитии личности.

3.      Этические проблемы генетики: генная инженерия; коррекция пола, пересадка органов; клонирование; уродства; генетика и криминалистика.

4.      Религия и актуальные проблемы биомедицинской этики. Основные проблемы биомедицинской этики. Мнения различных религий по важнейшим вопросам биомедицинской этики.

5.      Геном человека как объект искусственных манипуляций.

6.      Клонирование человека

7.      Евгеника

8.      Этические проблемы генетики

9.      Всеобщая декларация о геноме человека и правах человека

10. Перспективы дальнейшего изучения генома человека.

Тематическое планирование курса.