Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №108» Городского округа город Уфа РБ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА внеурочной деятельности ПО БИОЛОГИИ «Молекулярная биология и генетика» 11 класс Учитель: Акулич Светлана Витальевна Пояснительная записка Предлагаемый элективный курс предназначен для обучающихся 11 классов. Элективный курс включает материал по разделу биологии «Молекулярная биология. Основы генетики и селекции. Решение генетических задач» и расширяет рамки учебной программы. Важная роль отводится практической направленности данного курса как возможности качественной подготовки к заданиям ЕГЭ из части С. Генетические задачи включены в кодификаторы ЕГЭ по биологии, причем в структуре экзаменационной работы считаются заданиями повышенного уровня сложности. Программа курса рассчитана на 35 часов (1 час в неделю). Она реализуется за счет времени, отводимого на компонент образовательного учреждения. 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 задач по молекулярной биологии и генетических задач». Данная программа элективного курса предназначена для учащихся профильных классов естественно - научного направления средних школ, изучающих биологии 1 час в неделю. 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. 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). Личностные УУД обеспечивают ценностно-смысловую ориентацию учащихся (умение соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, знание моральных норм и умение выделить нравственный аспект поведения), а также ориентацию в социальных ролях и межличностных отношениях. Применительно к учебной деятельности следует выделить три вида действий: самоопределение - личностное, профессиональное, жизненное самоопределение; смыслообразование - установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом, другими словами, между результатом учения и тем, что побуждает деятельность, ради чего она осуществляется. Учащийся должен задаваться вопросом о том, «какое значение, смысл имеет для меня учение», и уметь находить ответ на него; нравственно-этическая ориентация - действие нравственно – этического оценивания усваиваемого содержания, обеспечивающее личностный моральный выбор на основе социальных и личностных ценностей. Регулятивные УУД обеспечивают организацию учащимся своей учебной деятельности. К ним относятся следующие: целеполагание - как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно; планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий; прогнозирование – предвосхищение результата и уровня усвоения; его временных характеристик; контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений от него; коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в случае расхождения ожидаемого результата действия и его реального продукта; оценка – выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения; саморегуляция как способность к мобилизации сил и энергии; способность к волевому усилию – выбору в ситуации мотивационного конфликта и к преодолению препятствий. Познавательные УУД включают общеучебные, логические действия, а также действия постановки и решения проблем. Общеучебные универсальные действия: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; поиск и выделение необходимой информации; применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств; структурирование знаний; осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности; смысловое чтение; понимание и адекватная оценка языка средств массовой информации; постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера. Особую группу общеучебных универсальных действий составляют знаковосимволические действия: моделирование; преобразование модели с целью выявления общих законов, определяющих данную предметную область. Логические универсальные действия: анализ; синтез; сравнение, классификация объектов по выделенным признакам; подведение под понятие, выведение следствий; установление причинно-следственных связей; построение логической цепи рассуждений; доказательство; выдвижение гипотез и их обоснование. Постановка и решение проблемы: формулирование проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера. Коммуникативные УУД обеспечивают социальную компетентность и учет позиции других людей, партнера по общению или деятельности, умение слушать и вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблем; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми. Видами коммуникативных действий являются: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение целей, функций участников, способов взаимодействия; постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; разрешение конфликтов – выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка альтернативных способов разрешение конфликта, принятие решения и его реализация; управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка действий партнера; умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка. 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. (7 ч) 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 (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». Демонстрации: модель ДНК и РНК, таблицы «Генетический код», «Мейоз», моделиаппликации, иллюстрирующие законы наследственности, перекрест хромосом; хромосомные аномалии человека и их фенотипические проявления. 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 № 6 «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание». Демонстрации: решетка Пеннета, биологический материал, с которым работал Г.Мендель. Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм. (6ч) Практическое занятие № 7: «Решение генетических задач на взаимодействие аллельных и неаллельных генов». Практическое занятие № 8: «Определение групп крови человека – пример кодоминирования аллельных генов». Практическое занятие № 9: «Решение комбинированных задач». Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (3ч). 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 № 10 «Решение генетических задач на сцепленное наследование признаков» Демонстрации: модели-аппликации, иллюстрирующие законы наследственности, перекрест хромосом; генетические карты хромосом. Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. (2 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 № 11 «Решение генетических задач на сцепленное с полом наследование, на применение понятия - пенетрантность». Демонстрации: схемы скрещивания на примере классической гемофилии и дальтонизма человека Тема 7. Генетика человека (2 ч). Генеалогический метод – фундаментальный и универсальный метод изучения наследственности и изменчивости человека. Установление генетических закономерностей у человека. Пробанд. Символы родословной. Практическое занятие № 12 «Составление родословной» Демонстрации: таблица «Символы родословной», рисунки, иллюстрирующие хромосомные аномалии человека и их фенотипические проявления. Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вейнберга (2 ч). Генетика и теория эволюции. Генетика популяции. Популяционно-статистический метод – основа изучения наследственных болезней в медицинской генетике. Закон Харди-Вайнберга, используемый для анализа генетической структуры популяций. Практическое занятие № 13 «Анализ генетической структуры популяции на основе закона Харди-Вайнберга» 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 № 14 «Решение задач по теме: Изменчивость» Календарно-тематический планирование курса: «Молекулярная биология и генетика» 11 класс № Дата Тема занятия 1 полугодие 1 1 неделя Введение. Основные биологические методы, биологические науки. сентября Уровни организации жизни. Пр. работа № 1: «Решение заданий №2 части I ЕГЭ». Тема 1. Основы молекулярной биологии. (7 ч) 2 2 неделя Основы молекулярной биологии. Строение и функции белков. 3 3 неделя Биосинтез белка. 4 4 неделя Нуклеиновые кислоты. 5-6 1-2 Практическое занятие № 2: «Решение задач по теме: биосинтез белка». недели октября 7 3 неделя Энергетический обмен. 8 4 неделя Практическое занятие № 3: «Решение задач по теме: энергетический обмен». Тема 2. Общие сведения о молекулярных и клеточных механизмах наследования генов и формирования признаков. (4 ч) 9 2 неделя Половое размножение организмов ноября 10 3 неделя Мейоз, его биологическое значение 11-12 4 неделя- Практическое занятие № 4: «Решение задач по теме: Половое 1 неделя размножение. Мейоз». декабря Тема 3. Законы Менделя и их цитологические основы (4ч) 13 2 неделя Моногибридное скрещивание. Практическое занятие № 5: «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание». 14 3 неделя Дигибридное скрещивание. 15-16 4-5 Практическое занятие № 6: «Решение генетических задач на ди - и недели полигибридное скрещивание». 2 полугодие Тема 4. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Множественный аллелизм. (6ч) 17 3 неделя Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. января 18 4 неделя Множественный аллелизм. Плейотропия. 19 1 неделя Практическое занятие № 7: «Решение генетических задач на февраля взаимодействие аллельных и неаллельных генов». 20 2 неделя Наследование групп крови человека (кодоминирование). Практическое 21-22 занятие № 8: «Определение групп крови человека – пример кодоминирования аллельных генов». Практическое занятие № 9: «Решение комбинированных задач». 3-4 недели Тема 5. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер (3 ч) 23 1 неделя Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследование марта признаков и кроссинговер. 24 2 неделя Генетические карты хромосом. 25 3 неделя Практическое занятие № 10: «Решение генетических задач на сцепленное наследование признаков». Тема 6. Наследование признаков, сцепленных с полом. (2ч) 26 4 неделя Генетическое определение пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. 27 1 неделя Практическое занятие № 11: «Решение генетических задач на апреля сцепленное с полом наследование; на применение пенетрантности». Тема 7. Генетика человека (2 ч) 28 2 неделя Методы генетики человека. 29 3 неделя Практическое занятие № 12: «Составление и анализ родословной». Тема 8. Популяционная генетика. Закон Харди-Вайнберга (2 ч) 30 4 неделя Генетика и теория эволюции. Популяционная генетика. Закон ХардиВайнберга. 31 1 неделя Практическое занятие № 13: «Анализ генетической структуры мая популяции на основе закона Харди-Вейнберга». Тема 9. Изменчивость(3 часа) 32 2 неделя Ненаследственная (фенотипическая) и наследственная изменчивость 33 3 неделя Мутации, их классификация и причина. Практическое занятие № 14: «Решение задач по теме: Изменчивость». 34 4 неделя Итоговый урок.