Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 15 «РАССМОТРЕНО И ПРИНЯТО» На педагогическом совете Протокол № 1 от 30.08.2023г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА элективного курса «Нить Ариадны» 10 класс Срок реализации: 2 года Год составления: 2023 Составитель: Сидоренко Татьяна Леонидовна, учитель биологии г. Комсомольск-на-Амуре, 2023 1. Пояснительная записка Элективный курс включает материал по разделу биологии «Решение проблемных задач ЕГЭ по биологии» и расширяет рамки учебной программы. Важная роль отводится практической направленности данного курса как возможности качественной подготовки к заданиям ЕГЭ из части С. Программа курса рассчитана на 34 часов (1 часа в неделю). Курс демонстрирует связь биологии, в первую очередь, с медициной, селекцией. Межпредметный характер курса позволит заинтересовать школьников практической биологией, убедить их в возможности применения теоретических знаний для диагностики и прогнозирования наследственных заболеваний, успешной селекционной работы, повысить их познавательную активность, развить аналитические способности. Как известно, количества часов (1 час в неделю), отводимых на изучение курса биологии в старших классах, недостаточно. Это приводит к тому, что некоторые темы курса биологии учащиеся осваивают фрагментарно, остаются пробелы в знаниях. И как показывает практика, одной из таких тем является «Решение проблемных задач ЕГЭ по биологии». Данная программа элективного курса предназначена для учащихся, изучающих биологии 1 час в неделю, но собирающихся сдавать в 11 классе ЕГЭ. Генетические задачи включены в кодификаторы ЕГЭ по биологии, причем в структуре экзаменационной работы считаются заданиями повышенного уровня сложности. Предлагаемый элективный курс углубляет и расширяет рамки действующего базового курса биологии, имеет профессиональную направленность. Он предназначен для учащихся 10-х классов, 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. Основная цель элективного курса – углубление базовых знаний учащихся по биологии, систематизация, подкрепление и расширение знаний об основных свойствах живого: наследственности и изменчивости, развитие познавательной активности, умений и навыков самостоятельной деятельности, творческих способностей учащихся, интереса к биологии как науке, формирование представлений о профессиях, связанных с биологией и генетикой. Задачи курса: формирование естественно – научного мировоззрения; углубление теоретических знаний по генетике; развитие умения использовать знания на практике, в том числе и в нестандартных ситуациях; развитие умений и навыков самостоятельной деятельности; развитие общебиологических знаний и умений; формирование потребности в приобретении новых знаний; развитие творческих способностей учащихся. 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 задач по молекулярной биологии и генетических задач различных уровней сложности, возникновение стойкого интереса к одной из самых перспективных биологических наук – генетике. Данный курс включает теоретические занятия и практическое решение задач. 2. Планируемые результаты освоения курса В результате изучения программы элективного курса учащиеся должны Знать: общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и формирования признаков; специфические термины и символику, используемые при решении генетических задач и задач по молекулярной биологии законы Менделя и их цитологические основы виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов, их характеристику; виды скрещивания сцепленное наследование признаков, кроссинговер наследование признаков, сцепленных с полом генеалогический метод, или метод анализа родословных, как фундаментальный и универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека популяционно-статистический метод – основу популяционной генетики (в медицине применяется при изучении наследственных болезней). Уметь: объяснять роль генетики в формировании научного мировоззрения; содержание генетической задачи; применять термины по генетике, символику при решении генетических задач; решать генетические задачи; составлять схемы скрещивания; анализировать и прогнозировать распространенность наследственных заболеваний в последующих поколениях описывать виды скрещивания, виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов; находить информацию о методах анализа родословных в медицинских целях в различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях, компьютерных базах данных, ресурсах Интернет) и критически ее оценивать. Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: профилактики наследственных заболеваний; оценки опасного воздействия на организм человека различных загрязнений среды как одного из мутагенных факторов; оценки этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное оплодотворение). 3. Содержание программы Курс предназначен для общеобразовательной подготовки школьников, которые в дальнейшем отдадут предпочтение экзамену по биологии, имеет образовательновоспитательный характер и носит практико-ориентированный характер. Курс позволяет решить многие теоретические и прикладные задачи (прогнозирование проявления наследственных заболеваний, групп крови человека, вероятность рождения ребенка с изучаемым или альтернативным ему признаком и др). Введение (1 ч). Цели и задачи курса. Актуализация ранее полученных знаний по разделу биологии «Молекулярная биология. Основы генетики». Тема 1. Основы молекулярной биологии. (4 ч) Хим. состав клетки.Белки: белкиполимеры, структура белковой молекулы, функции белков в клетке. Нуклеиновые кислоты. Строение, функции и сравнительная характеристика ДНК и РНК. Биосинтез белка. Генетический код ДНК, транскрипция, трансляция – динамика биосинтеза белка. Энергетический обмен: метаболизм, анаболизм, катаболизм, ассимиляция, диссимиляция. Этапы энергетического обмена: подготовительный, гликолиз, клеточное дыхание. Практическое занятие № 1 «Решение задач по теме: нуклеиновые кислоты». Практическая работа № 2 «Решение задач по теме: биосинтез белка». Практическая работа № 3 «Решение задач по теме: энергетический обмен». Тема 2. Общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и формирования признаков (4 ч). Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Наследственность и изменчивость – свойства организмов. Генетическая терминология и символика. Самовоспроизведение — всеобщее свойство живого. Половое размножение. Мейоз, его биологическое значение. Строение и функции хромосом. ДНК – носитель наследственной информации. Значение постоянства числа и формы хромосом в клетках. Ген. Генетический код. Практическое занятие № 4 «Решение задач по теме: Половое размножение. Мейоз». Тема 3. Законы Менделя и их цитологические основы (6 ч). История развития генетики. Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Менделем. Гибридологический метод изучения наследственности. Моногибридное скрещивание. Закон доминирования. Закон расщепления. Полное и неполное доминирование. Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование. Множественные аллели. Анализирующее скрещивание. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования. Фенотип и генотип. Цитологические основы генетических законов наследования. Практическое занятие № 5 «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание». Практическое занятие № 6 «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание». Практическое занятие № 7 «Решение генетических задач на неполное доминирование». Практическое занятие № 8 «Решение генетических задач на анализирующее скрещивание». Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм. Плейотропия (2 ч). Генотип как целостная система. Взаимодействие аллельных (доминирование, неполное доминирование, кодоминирование) и неаллельных (комплементарность, эпистаз и полимерия) генов в определении признаков. Плейотропия. Условия, влияющие на результат взаимодействия между генами. Практическое занятие № 9 «Решение генетических задач на взаимодействие аллельных и неаллельных генов». Практическое занятие № 10 «Определение групп крови человека – пример кодоминирования аллельных генов». Практическое занятие № 11 «Решение комбинированных задач»». окраска ягод земляники при неполном доминировании; окраска меха у норок при плейотропном действии гена; окраска венчика у льна – пример комплементарности окраска плода у тыквы при эпистатическом взаимодействии двух генов окраска колосковой чешуи у овса – пример полимерии Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (5 ч). Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Полное и неполное сцепление генов. Генетические карты хромосом. Цитологические основы сцепленного наследования генов, кроссинговера. Практическое занятие № 12 «Решение генетических задач на сцепленное наследование признаков» Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность (5 ч). Генетическое определение пола. Генетическая структура половых хромосом. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность – способность гена проявляться в фенотипе. Практическое занятие № 13 «Решение генетических задач на сцепленное с полом наследование, на применение понятия - пенетрантность». Тема 7. Генеалогический метод (5 ч). Генеалогический метод – фундаментальный и универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека. Установление генетических закономерностей у человека. Пробанд. Символы родословной. Практическое занятие № 14 «Составление родословной» Практическое занятие № 15 «Решение задач: Близнецовый метод». Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга (1 ч). Генетика и теория эволюции. Генетика популяции. Популяционно-статистический метод – основа изучения наследственных болезней в медицинской генетике. Закон Харди-Вейнберга, используемый для анализа генетической структуры популяций. Практическое занятие № 16 «Анализ генетической структуры популяции на основе закона Харди-Вейнберга» Тема 9. Изменчивость (3 ч) Типы изменчивости. Фенотипическая изменчивость. Онтогенетическая и модификационная изменчивость. Норма реакции. Статические закономерности модификационной изменчивости. Цитоплазматическая, комбинативная и мутационная изменчивость. Мутации, их классификация и причина. Внутрихромосомные и межхромосомныеперестройки.. Кариотип человека. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Практическая работа № 17 «Статистические закономерности модификационной изменчивости» Практическая работа № 18 «Решение задач по теме: Изменчивость» Тема 10. Генетические основы селекций растений, животных и микроорганизмов (3 ч) Селекция - наука о создании новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Задачи селекции.Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений.Центры древнего земледелия.Селекция растений.Основные методы селекции. Самоопыление перекрестноопыляемых растений.Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация.Селекция животных.Типы скрещивания и методы разведения.Селекция бактерий, грибов, ее значение для микробиологической промышленности.Основные направления биотехнологии. 4.Тематическое планирование № 1 2 3 Раздел / Тема Введение (1 ч). Цели и задачи курса. Актуализация ранее полученных знаний по разделу биологии «Молекулярная биология. Основы генетики». Тема 1. Основы молекулярной биологии. (4 ч) Хим. состав клетки.Белки: белки-полимеры, структура белковой молекулы, функции белков в клетке. Нуклеиновые кислоты. Строение, функции и сравнительная характеристика ДНК и РНК. Биосинтез белка. Генетический код ДНК, транскрипция, трансляция – динамика биосинтеза белка. Энергетический обмен: метаболизм, анаболизм, катаболизм, ассимиляция, диссимиляция. Этапы энергетического обмена: подготовительный, гликолиз, клеточное дыхание. Практическое занятие № 1 «Решение задач по теме: нуклеиновые кислоты». Практическая работа № 2 «Решение задач по теме: биосинтез белка». Практическая работа № 3 «Решение задач по теме: энергетический обмен». Тема 2. Общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и формирования признаков (3 ч). Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Наследственность и Колво часов 1 4 3 4 5 6 7 8 изменчивость – свойства организмов. Генетическая терминология и символика. Самовоспроизведение — всеобщее свойство живого. Половое размножение. Мейоз, его биологическое значение. Строение и функции хромосом. ДНК – носитель наследственной информации. Значение постоянства числа и формы хромосом в клетках. Ген. Генетический код. Практическое занятие № 4 «Решение задач по теме: Половое размножение. Мейоз». Тема 3. Законы Менделя и их цитологические основы (4 ч). История развития генетики. Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Менделем. Гибридологический метод изучения наследственности. Моногибридное скрещивание. Закон доминирования. Закон расщепления. Полное и неполное доминирование. Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование. Множественные аллели. Анализирующее скрещивание. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования. Фенотип и генотип. Цитологические основы генетических законов наследования. Практическое занятие № 5 «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание». Практическое занятие № 8 «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание». Практическое занятие № 6«Решение генетических задач на неполное доминирование». Практическое занятие № 7 «Решение генетических задач на анализирующее скрещивание». Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм. Плейотропия (2 ч). Генотип как целостная система. Взаимодействие аллельных (доминирование, неполное доминирование, кодоминирование) и неаллельных (комплементарность, эпистаз и полимерия) генов в определении признаков. Плейотропия. Условия, влияющие на результат взаимодействия между генами. Практическое занятие № 9 «Решение генетических задач на взаимодействие аллельных и неаллельных генов». Практическое занятие № 10 «Определение групп крови человека – пример кодоминирования аллельных генов». Практическое занятие № 11 «Решение комбинированных задач»». Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (4 ч). Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Полное и неполное сцепление генов. Генетические карты хромосом. Цитологические основы сцепленного наследования генов, кроссинговера. Практическое занятие № 11 «Решение генетических задач на сцепленное наследование признаков» Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность (4 ч). Генетическое определение пола. Генетическая структура половых хромосом. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Наследование признаков, сцепленных с полом. Пенетрантность – способность гена проявляться в фенотипе. Практическое занятие № 13 «Решение генетических задач на сцепленное с полом наследование, на применение понятия - пенетрантность». Тема 7. Генеалогический метод (4 ч). Генеалогический метод – фундаментальный и универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека. Установление генетических закономерностей у человека. Пробанд. Символы родословной. 4 2 4 4 4 9 10 11 Практическое занятие № 14 «Составление родословной» Практическое занятие № 15 «Решение задач: Близнецовый метод». Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга (1 ч). Генетика и теория эволюции. Генетика популяции. Популяционно-статистический метод – основа изучения наследственных болезней в медицинской генетике. Закон Харди-Вейнберга, используемый для анализа генетической структуры популяций. Практическое занятие № 16 «Анализ генетической структуры популяции на основе закона Харди-Вейнберга» Тема 9. Изменчивость (3 ч) Типы изменчивости. Фенотипическая изменчивость. Онтогенетическая и модификационная изменчивость. Норма реакции. Статические закономерности модификационной изменчивости. Цитоплазматическая, комбинативная и мутационная изменчивость. Мутации, их классификация и причина. Внутрихромосомные и межхромосомные перестройки. Мозаицизм. Кариотип человека. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Практическая работа № 17 «Статистические закономерности модификационной изменчивости» Практическая работа № 18 «Решение задач по теме: Изменчивость» Тема 10. Генетические основы селекций растений, животных и микроорганизмов (4ч) Селекция - наука о создании новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Задачи селекции.Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений.Центры древнего земледелия.Селекция растений.Основные методы селекции. Самоопыление перекрестноопыляемых растений.Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация.Селекция животных.Типы скрещивания и методы разведения.Селекция бактерий, грибов, ее значение для микробиологической промышленности.Основные направления биотехнологии. Итого 1 3 4 34 5. Календарно-тематическое планирование № 1 Число 05.09.2023 2 12.09.2023 3 19.09.2023 4 26.09.2023 5 03.10.2023 6 10.10.2023 Тема Цели и задачи курса. Актуализация ранее полученных знаний по разделу биологии «Молекулярная биология. Основы генетики» Белки: белки-полимеры, структура белковой молекулы, функции белков в клетке. Практическая работа № 2 «Решение задач по теме: биосинтез белка». Нуклеиновые кислоты. Строение, функции и сравнительная характеристика ДНК и РНК. Практическое занятие № 2 «Решение задач по теме: нуклеиновые кислоты». Биосинтез белка. Генетический код ДНК, транскрипция, трансляция – динамика биосинтеза белка Энергетический обмен: метаболизм, анаболизм, катаболизм, ассимиляция, диссимиляция. Этапы энергетического обмена: подготовительный, гликолиз, клеточное дыхание. Практическая работа № 3 «Решение задач по теме: энергетический обмен». Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Наследственность и изменчивость – свойства организмов. Генетическая терминология и символика Самовоспроизведение — всеобщее свойство живого. Половое размножение. Мейоз, его биологическое значение . Строение и функции хромосом. ДНК – носитель наследственной информации. Значение постоянства числа и формы хромосом в клетках. Ген. Генетический код. Практическое занятие № 4 «Решение задач по теме: Половое размножение. Мейоз». 7 17.10.2023 8 24.10.2023 9 07.11.2023 10 14.11.2023 11 21.11.2023 12 28.11.2023 13 05.12.2023 14 12.12.2023 15 19.12.2023 16 26.12.2023 17 10.01.2024 18 19 17.01.2024 24.01.2024 20 21 22 23 31.01.2024 07.02.2024 14.02.2024 21.02.2024 24 25 26 28.02.2024 06.03.2024 13.03.2024 История развития генетики. Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Менделем. Гибридологический метод изучения наследственности Моногибридное скрещивание. Закон доминирования. Закон расщепления. Практическое занятие № 5 «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание». Полное и неполное доминирование. Практическое занятие № 6«Решение генетических задач на неполное доминирование» Анализирующее скрещивание. Практическое занятие № 7 «Решение генетических задач на анализирующее скрещивание». Дигибридное и полигибридное скрещивание. Практическое занятие № 8 «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание». Закон независимого комбинирования. Фенотип и генотип. Цитологические основы генетических законов наследования. Генотип как целостная система. Взаимодействие аллельных (доминирование, неполное доминирование, кодоминирование) и неаллельных (комплементарность, эпистаз и полимерия) генов в определении признаков. Практическое занятие № 9 «Решение генетических задач на взаимодействие аллельных и неаллельных генов Плейотропия. Условия, влияющие на результат взаимодействия между генами. Практическое занятие № 10 «Определение групп крови человека – пример кодоминирования аллельных генов». «Решение комбинированных задач»». Хромосомная теория наследственности Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Практическое занятие № 11 «Решение генетических задач на сцепленное наследование признаков» Полное и неполное сцепление генов. Генетические карты хромосом Цитологические основы сцепленного наследования генов, кроссинговера. Генеалогический метод – фундаментальный и универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека. Установление генетических закономерностей у человека Пробанд. Символы родословной Практическое занятие № 12 «Составление родословной» 27 20.03.2024 Практическое занятие № 13 «Решение задач: Близнецовый метод». 28 03.04.2024 Популяционно-статистический метод – основа изучения наследственных болезней в медицинской генетике. Закон Харди-Вейнберга, используемый для анализа генетической структуры популяций. Практическое занятие № 14 «Анализ генетической структуры популяции на основе закона ХардиВейнберга» 29 10.04.2024 30 17.04.2024 31 24.04.2024 32 33 08.05.2024 15.05.2024 33 22.05.2024 34 29.05.2024 Типы изменчивости. Фенотипическая изменчивость. Онтогенетическая и модификационная изменчивость. Норма реакции. Статические закономерности модификационной изменчивости. Практическая работа № 15 «Статистические закономерности модификационной изменчивости» Цитоплазматическая, комбинативная и мутационная изменчивость. Мутации, их классификация и причина. Внутрихромосомные и межхромосомныеперестройки.. Кариотип человека Цитоплазматическая, комбинативная и мутационная изменчивость. Мутации, их классификация и причина. Внутрихромосомные и межхромосомныеперестройки.. Кариотип человека. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Селекция - наука о создании новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Задачи селекции.Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений.Центры древнего земледелия .Селекция растений.Основные методы селекции. Самоопыление перекрестноопыляемых растений.Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Селекция животных.Типы скрещивания и методы разведения.Селекция бактерий, грибов, ее значение для микробиологической промышленности. Основные направления биотехнологии 6. Описание материально-технического, учебно-методического и информационного обеспечения образовательного процесса. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2014 г, 397 с. Проблемы и перспективы молекулярной генетики: В 2-х т. Том 2 / Отв. ред.Е.Д. Свердлов. – М.: Наука, Т. 1. 2013 – 2014. Т.2. – 2004. – 330 с. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х т.: Мир. Т.1. – 373 с. Т.2. – 391 с.1998 г. Мушкамбаров Н.Н. Молекулярная биология: учеб. пособ. для студ. мед.вузов / Н.Н. Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов. – М.: ООО"Медицинское информационноеагенство", 2003. – 544 с. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот / Под ред. А.С. Спирина. М.; Высшая школа. 1990. – 352 с. Д.Тейлор, Н.Грин, У.Стаут Биология в 3-х томах- М.: Лаборатория знаний. Для отбора заданий и нарешивания задач сайт https://bio-ege.sdamgia.ru/