Программа элективного курса "Генетика человека", биология 10 класс
методическая разработка по биологии (10 класс) на тему

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия»

го Спасск-Дальний

Рассмотрена и рекомендована                                                                               Утверждено

на заседании методического совета                                                              приказом директора

МБОУ «Гимназия»                                                                                         Гридневой О.А.

Протокол №                                                                                                     МБОУ «Гимназия»

«      »                     2013г.                                                                               «      »                 2013г.

ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

«ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА»

Составитель:

учитель химии,

биологии

Маркова Юлия

Анатольевна.

го Спасск-Дальний

2013-2014 учебный год.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка………………………………………………..............................3

2. Требования к уровню подготовки учащихся..................................................................5

3.  Планирование учебного курса.........................................................................................6

4. Содержание тем учебного курса ……………………………………….........................7

5. Календарно – тематическое планирование…………………………...........................10

6. Учебно- методическое обеспечение………………………………...............................17

Пояснительная записка

Рабочая программа является модифицированной,  разработана на основе программы Ю.В Филичевой «Генетика человека».

Программа адресована обучающимся 10 класса химико-биологического профиля. Программа рассчитана на 17 часов классных занятий.    

Генетика является одним из приоритетных направлений современной биологической науки. Велико ее как теоретическое, так и прикладное значение, но особое место в системе разделов и отраслей генетики занимает генетика человека. Международный проект «Геном человека», углубление знаний в области медицинской генетики, разработка современных методов генной терапии, синтез знаний в области генетики и экологии человека, изучение вопросов происхождения и эволюции человека с точки зрения генетики — вот далеко не полный перечень важнейших вопросов, которые решает современная генетика человека.

Изучение элективного курса направлено на достижение следующих целей:

• углубление содержания раздела генетики в рамках предмета «Общая биология» в старших классах средней школы химико-биологического профиля;
• овладение умениями характеризовать современные научные открытия в области генетики; устанавливать связь между развитием генетики и социально-этическими проблемами человечества; анализировать и использовать генетическую информацию; пользоваться генетической терминологией и символикой;
• формирование естественнонаучного и гуманистического мировоззрения;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе изучения проблем современной генетики; решения генетических задач;
• воспитание воспитания биологической и экологической культуры молодого поколения;
• использование приобретенных знаний и умений в повседневной жизни для оценки последствий своей деятельности по отношению к собственному здоровью.

Элективный курс предусматривает изучение и теоретических, и прикладных вопросов, в частности медицинской генетики и психогенетики. В содержании курса усилены эволюционный и экологический аспекты изучения генетики человека. Причем особое внимание уделено изучению степени влияния некоторых антропогенных факторов на генотип отдельного человека и на генофонд человечества в целом и, следовательно, на общие перспективы развития биологического вида человек разумный.

Изучение элективного курса предполагает решение генетических задач, содержание которых соответствует рассматриваемым темам. Программой предусмотрено также выполнение лабораторных и практических работ, самостоятельная реферативная работа учащихся по некоторым темам.

Общеучебные умения, навыки и способы деятельности

Рабочая программа  предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. В этом направлении приоритетами при изучении элективного курса являются: анализ, оценка, решение задач, самостоятельный поиск информации.

Для   реализации данных приоритетных направлений ставятся следующие задачи обучения:

• овладение знаниями о генетике человека, методами ее изучения;
• развитие на базе биологических знаний и умений научной картины мира как компонента общечеловеческой культуры;
• гигиеническое и экологическое воспитание, формирование здорового образа жизни, способствующего сохранению физического и нравственного здоровья человека;
• установление гармоничных отношений с природой, обществом, самим собой, со всем живым как главной ценностью на Земле;
• развитие личности учащихся, стремление к применению биологических знаний на практике.

Межпредметные связи и преемственность

Изучение данного курса тесно связано с такими дисциплинами, как  биология, химия, экология. 

Курс опирается на знание учащимися обязательных учебных предметов и затрагивает многие вопросы, находящиеся на стыке биологии с другими науками, прежде всего с химией и физикой. Предполагается, что школьники, изучающие курс, уже знакомы с основами общей и органической химии, генетики и клеточной теории.

Методический блок

При реализации данной  программы используются элементы технологий:

- личностно-ориентированного обучения, направленного на перевод обучения на субъективную основу с установкой на саморазвитие личности;

- развивающего обучения, в основе которого лежит способ обучения, направленный на включение внутренних механизмов личностного развития школьников;

- объяснительно-иллюстративного обучения, суть которого в информировании, просвещении учащихся и организации их репродуктивной деятельности с целью выработки как общеучебных, так и специальных (предметных) знаний;

- формирования учебной деятельности школьников, которая направлена на приобретение знаний с помощью решения учебных задач;

- технологии проблемного подхода;

- деятельностного подхода.

При реализации программы используются практически все методы организации учебно-познавательной деятельности, классифицирующиеся по характеру познавательной деятельности школьников (объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод проблемного изложения, частично-поисковый). По источникам знаний (словесные, наглядные, практические); по логике раскрытия учебного материала (индуктивные и дедуктивные) и по степени самостоятельности учащихся.

При реализации данной рабочей учебной программы  применяется классно – урочная система обучения. Таким образом, основной формой организации учебного процесса является урок. Кроме урока, используется ряд других организационных форм обучения:

• лекции;
• лабораторно-практические занятия;

Контроль  за уровнем учебных достижений учащихся в процессе реализации данной рабочей учебной программы включает  защиту реферата по одной из выбранных тем.

Требования к уровню подготовки учащихся

В результате изучения элективного курса учащиеся должны приобрести новые знания и умения.

Овладеть основными терминами и понятиями, используемыми в генетике человека, в психогенетике, медицинской и эволюционной генетике, научиться их грамотно применять.

Приобрести знания:

■        об особенностях человека как объекта генетических исследований и об основных методах изучения генетики человека;

■        об особенностях организации наследственного аппарата соматических и генеративных клеток человека;

■        о геноме человека;

■        о различных механизмах наследования признаков у человека;

■        о генетических основах онтогенеза человека;

■        о мутагенах, в том числе и антропогенного происхождения; о типах мутаций, встречающихся в клетках человека;

■        об основных видах наследственных и врожденных заболеваний и о заболеваниях с наследственной предрасположенностью;

■        об особенностях генетической структуры популяций человека и о распространении в них некоторых признаков;

■        о модификационной изменчивости в популяциях человека;

■        о генетических основах антропогенеза и о перспективах эволюции человека как биологического вида с точки зрения генетики.

Приобрести и отработать умения:

■        применять знание генетических закономерностей при рассмотрении вопросов происхождения и эволюционирования вида Homo sapiens;

■        давать аргументированное объяснение распространению тех или иных признаков в популяциях человека;

■        решать генетические задачи, связанные содержанием с генетикой человека;

■        составлять генеалогические (родословные) древа и анализировать по ним характер наследования того или иного признака в ряду поколений;

■        изготовлять микропрепараты и работать с микроскопом;

■        осуществляя реферативную работу, использовать ресурсы сети Интернет; работать с учебной и научно-популярной литературой, с периодическими изданиями;

■        работая над содержанием курса, составлять планы, схемы, конспекты.

Изучение элективного курса базируется на знаниях, полученных учащимися при изучении биологических дисциплин: основ анатомии и физиологии человека, цитологии, молекулярной биологии и биохимии, гистологии, эмбриологии, общей генетики и современной теории эволюции. Следует отметить, что ряд вопросов, изучаемых в данном курсе, носят интегративный характер. Большую роль в его усвоении играют знания, приобретенные учащимися при изучении других предметов естественнонаучного цикла (химии, физики, математики) и общественных дисциплин (географии, обществознания и права).

Таким образом, изучение элективного курса «Генетика человека» не только обеспечивает приобретение учащимися знаний в одной из наиболее актуальных областей современной общебиологической науки, но и способствует формированию целостной картины мира и пониманию своего положения в нем, пониманию роли и предназначения современного человека.

Планирование учебного курса

Содержание курса

Общее количество часов — 17

I. Методы изучения генетики человека (3 ч)

Человек как объект генетических исследований. Сложность изучения генетики человека.

Генеалогический метод. Родословные древа, методика их составления для признаков с разным типом наследования.

Близнецовый метод. Монозиготные и дизиготные близнецы. Конкордантность и дискордантность признаков у близнецов. Изучение степени влияния наследственных задатков и среды на формирование тех или иных признаков у человека.

Цитогенетические методы: простое культивирование соматических клеток, гибридизация, клонирование, селекция соматических клеток.

Биохимические методы.

Метод моделирования.

Метод дерматографики.

Популяционно-генетический (статистический) метод. Генетика популяции человека. Насыщенность популяций мутациями, их частота и распространение. Принципы равновесия мутационного процесса и естественного отбора в популяциях человека. Изоляты и инбридинг. Балансированный наследованный полиморфизм: геногеография групп крови, аномальных гемоглобинов.

Модификационная изменчивость в популяциях человека. Признаки с широтой нормы реакции. Признаки с однозначной нормой реакции. Практическое применение знаний о закономерностях модификационной изменчивости в популяции человека.

Практическая работа

Решение задач по темам: «Генеалогические древа», «Популяционная генетика и закон Харди—Вайнберга в применении к популяции человека».

Лабораторная работа

Изучение статистических закономерностей модификационной изменчивости (на примере произвольно выбранных количественных признаков человека).

Темы для рефератов: «Родословные древа известных людей»; «Близнецы как биологическое явление».

II. Наследственный аппарат соматических

и генеративных клеток человека (2ч)

Хромосомный набор клеток человека. Кариотип. Типы хромосом. Аутосомы и половые хромосомы. Идиограммы хромосомного набора клеток человека. Структура хромосом. Хроматин: эухроматин, гетерохроматин, половой хроматин. Хромосомные карты человека и группы сцепления.

Геном человека. Явления доминирования (полного и неполного), кодоминирования, сверхдоминирования. Экспрессивность и пенетрантность отдельных генов.

Международный проект «Геном человека»: цели, основные направления разработок, результаты. Различные виды генетических карт человека.

Лабораторная работа

Изготовление и изучение микропрепарата щечного эпителия.

Тема для реферата: «Международный проект «Геном человека».

III. Механизмы наследования

различных признаков у человека (Зч)

Менделизм; закономерности наследования признаков у человека и типы их наследования — аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный.

Признаки: сцепленные с полом, детерминированные полом, ограниченные полом.

Сцепленное наследование. Кроссинговер, его роль в обогащении наследственного аппарата клеток.

Полигенное наследование у человека: комплементарность, эпистаз, полимерия, плейотропное взаимодействие генов.

Цитоплазматическое наследование у человека.

Практическая работа

Решение задач по теме «Различные механизмы наследования признаков у человека».

IV. Генетические основы онтогенеза человека (Зч)

Особенности гаметогенеза человека. Строение яйцеклетки и сперматозоида человека, их генетический аппарат. Генетический смысл процесса оплодотворения.

Генетические аспекты эмбриогенеза человека. Регуляция активности генов в ходе онтогенеза (ядерно-цитоплазматическое взаимодействие, межклеточное влияние, действие гормонов, контроль транскрипции и т. д.). Генетический контроль клеточной пролиферации. Гены и дифференцировка клеток. Гипотеза морфогенетических полей. Детерминация, индукция, компетенция. Клональная гипотеза цитодифференцировки. Роль генов в морфогенезе. Депрессия генов в ходе органогенеза.

Цитогенетические основы определения пола в ходе онтогенеза человека, его нарушения (мозаицизм, гермафродиты и гинандроморфы, синдром Морриса, трансвестизм).

Психогенетика. Роль наследственности и среды в проявлении специфических для человека фенотипических признаков — склонностей, способностей, таланта. Общая и специальная одаренность.

Тема для реферата: «Роль наследственности и среды в проявлении специфических для человека фенотипических признаков — склонностей, способностей, таланта».

V. Основы медицинской генетики (3 ч)

Мутации, встречающиеся в клетках человека. Основные группы мутагенов: физические, химические и биологические. Принципы классификации мутаций (по типу клеток, по степени влияния на генотип, по степени влияния на жизнеспособность организма и т.д.). Основные группы мутаций, встречающиеся в клетках человека: соматические и генеративные; летальные, полулетальные, нейтральные; генные или точковые, хромосомные и геномные.

Наследственные заболевания.

Моногенные заболевания, наследуемые как аутосомпо-рсцессивные (фенилкетонурия, галактоземия, муковисцидоз и т.д.), аутосомно-доминантные (ахондроплазия, полидактилия, анемия Минковского—Шоффара и т.д.), сцепленные с Х-хромосомой рецессивные (дальтонизм, гемофилия, миопатия Дюшенна), сцепленные с Х-хромосомой доминантные (коричневая окраска эмали зубов, витамин D-резистентный рахит и т.д.), сцепленные с Y-хромосомой (раннее облысение, ихтиозис и т. д.).

Хромосомные и геномные наследственные заболевания, связанные с изменением числа целых аутосом и их фрагментов (трисомии — синдром Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса; делеции — синдром «кошачьего крика») и с изменением числа половых хромосом (синдромы Шерешевского—Тернера, Клайнфельтера, трисомии Х и т.д.).

Врожденные заболевания. Критические периоды в ходе онтогенеза человека. Терратогенные факторы. Физические терратогены. Химические терратогены. Пагубное влияние на развитие плода лекарственных препаратов, алкоголя, никотина и других составляющих табака, а также продуктов его горения, наркотиков, принимаемых беременной женщиной. Биологические терратогены.

Болезни с наследственной предрасположенностью (мультифакториальные): ревматизм, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, псориаз, бронхиальная астма, шизофрения и т. д.), особенности их проявления и профилактика.

Профилактика наследственно обусловленных заболеваний. Медико-генетическое консультирование. Методы пренатальной диагностики. Достижения и перспективы развития медицинской генетики. Генная терапия.

Практическая работа

Решение задач по теме «Генеалогические древа семей с распространенными наследственными заболеваниями».

Темы для рефератов: «Мутагены антропогенного происхождения»; «Достижения и перспективы развития медицинской генетики»; «Генная терапия».

VI. Эволюционная генетика человека (2 ч)

Генетические основы антропогенеза. Биомолекулярные доказательства животного происхождения человека. Молекулярно-генетическое сходство человека и других приматов. Происхождение рас и расогенез. Генетическое родство и генетические различия представителей разных рас. Роль географической и социальной изоляции в формировании генофонда человечества. Homo sapiens как единый полиморфический вид. Перспективы человека как биологического вида с точки зрения генетики. Евгеника. Клонирование человека: морально-этический и научный аспекты проблемы.

Темы для рефератов: «Происхождение рас и расогенез с точки зрения генетики»; «Евгеника»; «Клонирование человека: морально-этический и научный аспекты проблемы».

Календарно – тематическое планирование

                         III. Механизмы наследования

различных признаков у человека (Зч)

IV. Генетические основы онтогенеза человека (Зч)

VI. Эволюционная генетика человека (2 ч)

Итоговое занятие 1 час

Учебно- методическое обеспечение

Основная литература:

Для учащихся

1.Шевченко В. А. Генетика человека: Учеб. пособие для вузов. М.: ВЛАДОС, 2002.

 2.Общая биология.10-11 классы /  Под ред. А.О.Рувинского,6-е изд.- М:      Просвещение, 2004

Для учителя

1.Орехова В. А. и др. Медицинская генетика. Минск: Высшая школа, 1997.

2.Эфроимсон В. П. Введение в медицинскую генетику.  М.: Гос. изд-во медицинской 3.Фридрих В. Близнецы. М.: Прогресс, 1985.литературы, 1964.

Дополнительная литература:

Для учащихся

1.Дубинин Л. Б.   Горизонты   генетики.   М.:   Просвещение, 1970. 

2.Яблоков А. В. Эволюционное учение (Дарвинизм): Учеб. для биол. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1998.

Для учителя

1. Константинов А. В. Биология индивидуального развития. Минск: Изд-во БГУ, 1978.

2. Конюхов Б. В. Генетика развития позвоночных. М.: Наука 1980.

3. Ламберт Д. Доисторический человек: Кембриджский путеводитель. Л.: Недра, 1991.

4. Проблемы эволюции человека и его рас: Сборник. М.: Наука, 1968.

5.Сингер М., Берг П. Гены и геномы. М.: Мир, 1998.

6.Сойфер С. Г. Международный проект «Геном человека» // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 12. С. 4— 12.

7.Фоули Р. Еще один неповторимый вид: Экологические аспекты эволюции человека. М.: Мир, 1990.

Материально – техническое и информационное -техническое обеспечение

Реализация целей, являющихся главным условием эффективной учебной деятельности школьников, невозможна без использования основных образовательных ресурсов: учебников, учебно-методических материалов, наглядных демонстрационных пособий и таблиц, приборов и приспособлений, а также современных геоинформационных систем, Интернет, электронных учебников. При отборе средств обучения соблюдены следующие условия: учтена специфика предмета и соответственно включены характерные только для биологии средства; учтены достижения новейших информационных технологий (мультимедиа, интерактивная доска, аудиовизуальные средства); особое внимание обращено на средства обучения, содержание которых имеет комплексный характер; учтено соблюдение системности, обеспечивающей пособиями и оборудованием все разделы и темы.

Наименование объектов и средств материально-технического обеспечения

1.Библиотечный фонд (книгопечатная продукция)

2.Печатные пособия: таблицы по генетике

3.Экранно-звуковые пособия (видеофильмы)

4.Транспаранты

5. Технические средства обучения:

• компьютер мультимедийный пакетом прикладных программ (текстовых, табличных, графических и презентационных), с возможностью подключения к интернет: имеет аудио- и видео входы и выходы и универсальные порты, приводами для чтения и записи компакт-дисков: оснащен акустическими колонками, магнитофоном и наушниками;
• Экран проекционный размер не менее 1200 см

6. Учебно-практическое и учебно-лабораторное оборудование:

Комплект посуды и принадлежностей для проведения лабораторных работ , включая посуду, препаровальные принадлежности, покровные и предметные стекла и др.

Микроскоп школьный ув. 300–500

7.Реактивы и материалы:

Комплект реактивов для профильного уровня        

8.Модели:

Модели рельефные

Дезоксирибонуклеиновая кислота        

Модели-аппликации (для работы на магнитной доске)

Митоз и мейоз клетки

Основные генетические законы

9.Натуральные объекты                                

Набор микропрепаратов по разделу «Человек» (базовый)

10. Специализированная учебная мебель                                

MULTIMEDIA - поддержка курса «Общая биология»

Лабораторный практикум. Биология 6-11 класс (учебное электронное издание), Республиканский мультимедиа центр, 2004

• Лаборатория ГЕНЕТИКА

Адреса сайтов в ИНТЕРНЕТЕ

www.bio.1september.ru - газета «Биология» - приложение к «1 сентября»

www.bio.nature.ru - научные новости биологии

www.edios.ru - Эйдос - центр дистанционного образования

www.km.ru/education - Учебные материалы и словари на сайте «Кирилл и Мефодий»

http://school-collection.edu.ru Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов.

http://window.edu.ru/   Единое окно доступа к образовательным ресурсам

http://obi.img.ras.ru – База знаний по биологии человека. Учебник по молекулярной биологии человека, биохимии, физиологии, генной и белковой инженерии.

http://www.fipi.ru – Федеральный институт педагогических измерений.