«Согласовано» «Утверждаю» Зам. директора по ВР

«Согласовано»
Зам. директора по ВР
МБОУ «Верхнекалиновская СОШ»
_____________ Букенбаева Н.К.
«___»_______________2014г.
«Утверждаю»
Директор МБОУ
«Верхнекалиновская СОШ»
____________Кавина И.В.
Приказ № ________ от
«___»______________2014г.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ВЕРХНЕКАЛИНОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»
Рабочая программа
кружка
«Биология в вопросах и ответах»
(68 часов)
Примерные программы внеурочной деятельности. Биология. 10-11 классы./
В.И.Сивоглазов, В.В.Пасечник. – 2 изд. – М.:Дрофа, 2006г
Руководитель кружка: Сарбаева С.Е.
Пояснительная записка
Предлагаемый курс предназначен для учащихся 10-11 классов средних школ, гимназий и лицеев. В
соответствии с одобренной Правительством РФ Концепцией модернизации российского образования
на старшей ступени обучения. Перед общеобразовательными школами, ставится задача создания
«системы специализированной подготовки в старших классах общеобразовательной школы,
ориентированной на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся». Календарнотематическое планирование включает два раздела.
1. «Клетки и ткани» рассчитана на32 часа.
2. «Молекулярная генетика и генная инженерия», рассчитана на 36 часов.
В целом программа составлена на 68часов и реализуется в течение 2014-2015 уч.года
Основная концепция курса заключается в следующем.
Комплексный подход при изучении живых организмов на разных уровнях их организации (от
молекулярно-клеточного до системно-органного). Как нам представляется, вопросы строения клеток,
рассматриваемые в курсе «Общей биологии» старших классов, сильно оторваны по времени от
курсов зоологии, анатомии и физиологии животных и человека, читаемых в 7-9 классах школы. Тем
самым разрывается формирование целостного представления о единстве организации всех живых
существ на основе их клеточного строения. Важно еще раз показать, что все ткани и органы
животных построены на единой клеточной основе, имеющей общие фундаментальный признаки и
особенности.
Сравнительно – эволюционная направленность курса. При рассмотрении вопросов строения клетки,
тканей и органов многоклеточных животных основное внимание уделяется формированию у
учащихся эволюционного мышления при изучении живой природы во всех ее проявлениях. Важно
показать, что в процессе эволюции организмов на основе единых фундаментальных законов
строения и функционирования клеток сложились различные варианты организации тканевых и
органных систем. Методологической основой этого служит теория «эволюционной динамики
тканей», сформированная выдающимся отечественным гистологом академиком А.А.Заварзиным.
Основными положениями этой теории является тезисы о том, что сходные строение и что в
прогрессе эволюции могли сформироваться несколько вариантов организации сходных в
функциональном отношении тканей и органов.
Использование самых современных молекулярно – биологических данных о строении и
функционировании клеточных и тканевых систем животных. Это положение подразумевает хорошее
владение учениками основами общей биологии, генетики, теории эволюции, химии и других
биологических наук.
Историко – патриотический акцент при изучении биологии. Считаем, что при изучении предмета
необходимо подчеркнуть не только интернациональный характер науки (особенно на современном
этапе ее развития), но и пропагандировать достижения отечественных ученых, многие из которых
внесли исключительный вклад в развитие биологии. Необходимо напомнить ученикам о тех,
которые отстаивали свои идеи в трудный период отечественной биологии в 30-50-е гг. ẋẋ в. Многие
из них поплатились жизнью за свои взгляды. Несомненны достижения и современных
отечественных биологов в изучении клетки и тканей животных и растений.
Экологическая направленность курса. Важно сформировать твердое убеждение у ребят, что
неблагоприятные факторы (как внешней, так и внутренней природы), включая вредные привычки
(наркотики, алкоголь, табак) стрессы, нарушенный психоэмоциональный фон, серьезно сказываются
на состоянии организма, затрагивая самые глубинные молекулярно – генетические основы
деятельности клеток, и что с подобного рода нарушениями бороться чрезвычайно трудно и порой
невозможно.
Большой объем практических и семинарских занятий. Эта часть курса предполагает широкое
использование иллюстративного материала (схемы, электронные фотографии) непосредственно на
занятиях (особенно при изучении структуры клетки) микроскопических препаратов тканей и органов
(в разделах «Ткани», «Органы»). Необходимо шире использовать возможности компьютерных
классов не только на уроках информатики, но и задействовать их на занятиях по биологии,
подключаясь к многочисленным сайтам по биологии клетки, анатомии и физиологии, имеющихся в
настоящее время в Интернете (перечень основных открытых сайтов по разделам курса прилагается).
Проверка и оценка качества знаний. Текущие знания проверяются с помощью тестовых контрольных
работ после каждого раздела курса и традиционных опросов в течении изучения темы.
Основной акцент при изучении вопросов курса должен быть направлен на активную работу
учеников в классе в форме диалога учитель – ученик, активного обсуждения материала в форме
ученик (и) – ученик (и), ученик – учитель. В качестве дополнения к данному курсу (учебнику),
учитывая развитие информационных технологий в современной школе, планируется издание
Приложения в виде СD-диска с иллюстративными и некоторыми справочными материалами по
основным разделами по основным разделам. Это позволит восполнить недостаток наглядного и
раздаточного материала при изучении строения клеток, тканей и органов животных.
Программа «Молекулярной генетики и генной инженерии» охватывает основные разделы
молекулярной генетики прокариот и эукариот, которые знакомят учащихся с современными
представлениями об основных генетических и биохимических процессах, протекающих в клетках, с
главными механизмами функционирования генов у микроорганизмов, растений и животных, с
принципами организации их генов и геномов. Особое внимание уделено развитию у учащихся
понимания того, каким образом функционируют белки и гены; как различные генетические и
метаболические процессы взаимосвязаны друг с другом и как они координировано регулируются
факторами окружающей среды; каким образом знания молекулярно – генетических процессов
применяются в генной инженерии для конструирования трансгенных организмов. Полученные
знания могут стать основой, на которой в дальнейшем должно формироваться освоение основных
биологических дисциплин, понимание механизмов эволюции и принципов, на которых основывается
современная трансгенная биотехнология.
Цель курса
Формирование знания основных молекулярно – генетических процессов и представлений, как на их
основе проводится генно – инженерное конструирование трансгенных организмов с заданными
свойствами.
Задачи курса
Расширить и углубить знания учащихся о строении и функционировании генов прокариот и
эукариот. Дать представление о современном понимании молекулярных механизмов эволюции.
Обосновать основные принципы и методы генной инженерии как необходимое условие применения
на практике знаний молекулярно – генетических процессов и принципов строения различных генов.
Расширить знания о молекулярных механизмах регуляции генов и о генно – инженерных методах,
направленных на создание трансгенных организмов с заданными полезными свойствами.
Познакомить учащихся с основными принципами и проблемами современной трансгенной
биотехнологии, основанной на применении организмов, полученных с помощью генной инженерии.
Календарно – тематическое планирование
п/п
1.1
тема
Колво
план
часов
Ι. Общая цитология (биология клетки) 17ч
Введение в биологию клетки
1ч
дата
факт
4.09
2.Общий план строения клеток живых организмов 2ч
Прокариоты и эукариоты. Сходства и
1ч
4.09
различия.
2.2
Животная и растительная клетка. Теория
1ч
11.09
происхождения эукариотической клетки
3. Основные компоненты и органоиды клеток 6ч
3.1
Современная модель строения клеточной
1ч
11.09
мембраны
3.2
Цитоплазма и органоиды
1ч
18.09
3.3
Мембранные органоиды клетки. Их строение 1ч
18.09
и функции в клетках.
3.4
Типы обмена веществ в клетке. Источники
1ч
25.09
энергии в клетке.
3.5
Зачем нужна энергия клетке. Митохондрия – 1ч
25.09
энергетическая станция клетки
3.6
Рибосомы. Синтез белка.
1ч
2.10
4. Ядерный аппарат и репродукция клеток 4ч
4.1
Строение и значение ядра. Представления об 1ч
2.10
упаковке генетического материала (ДНК) у
про- и эукариот.
4.2
Жизненный цикл клетки. Репродукция клеток 1ч
9.10
Митоз, его биологическое значение,
основные фазы, регуляция.
4.3
Понятие о стволовых клетках, их значение в
1ч
9.10
функционировании организмов.
4.4
Рак – неконтролируемое деление клеток.
1ч
16.10
Проблема старения клеток и тканей.
5.Вирусы как неклеточная форма жизни 2ч
5.1
Строение вирусов и их типы. Жизненный
1ч
16.10
цикл вирусов на примере вируса СПИДа и
гепатита.
5.2
Современное состояние проблемы борьбы с
1ч
23.10
вирусными инфекциями. Вакцинация:
достижения и проблемы.
6. Элементы патологии клетки 2ч
6.1
Реакция клеток на воздействие вредных
1ч
23.10
факторов среды (алкоголь, наркотики,
курение и т.д).
6.2
Обратимые и необратимые повреждения
1ч
30.10
клеток.
ΙΙ.Сравнительная (эволюционная) гистология – учение о тканях многоклеточных
организмов 15ч
7.Понятия о тканях многоклеточных организмов 1ч
7.1
Определение ткани. Теория «эволюционной
1ч
30.10
динамики тканевых систем» академика
А.А.Заварзина: основные положения
2.1
8. Эпителиальные ткани 2ч
8.1
Покровные эпителии позвоночных и
1ч
13.11
беспозвоночных животных. Одни функции –
разные решения.
8.2
Кто как переваривает пищу; мозаика
1ч
13.11
эволюции.
9. Мышечные ткани 2ч
9.1
Типы мышечных тканей у позвоночных и
1ч
20.11
беспозвоночных животных.
9.2
Сходства и различия; параллелизм и
1ч
20.11
дивергенция.
10. Ткани внутренней среды (соединительная ткань) 5ч
10.1
Опорно – механические ткани. Схемы
1ч
27.11
строения и элементы эволюции опорных
тканей у животных.
10.2
Кровь. Элементы крови позвоночных
1ч
27.11
животных и человека. Функции крови
10.3
Воспаление и иммунитет.
1ч
4.12
10.4
Факторы, влияющие на функционирование
1ч
4.12
иммунной системы: экология, вирусные и
инфекционные заболевания
10.5
СПИД – чума ẋẋī века.
1ч
11.12
11. Ткани нервной системы 4ч
11.1
Значение нервной системы как главной
1ч
11.12
интегрирующей системы нашего организма
11.2
Межнейронные взаимодействия; синапсы.
1ч
18.12
11.3
Глия – важный элемент нервной системы.
1ч
18.12
11.4
Регенерация в нервной системе.
1ч
25.12
12.Заключение. Значение эволюционного подхода при изучении клеток и тканей
животных и человека 1ч
12.1
Общебиологические закономерности,
1ч
25.12
открытые при изучении основных структур и
процессов в живой природе – основа
современной молекулярной биологии и
медицине.
ΙΙΙ. Молекулярная генетика и генная инженерия 36 ч
13.Введение 4ч
13.1
Молекулярная генетика как наука
1ч
15.01
13.2
Генная инженерия как технология
1ч
15.01
конструирования трансгенных организмов.
13.3
Роль генной инженерии в биотехнологии,
1ч
22.01
сельском хозяйстве, медицине
13.4
Объекты и методы молекулярной генетики и 1ч
22.01
генной инженерии
14. Строение структурных генов 4ч
14.1
Что такое ген?
1ч
29.01
14.2
Центральный постулат молекулярной
1ч
29.01
биологии: ДНК - РНК – белок и его развитие.
14.3
«Простое» строение генов прокариот и
1ч
5.02
сложное «мозаичное» строение генов
эукариот.
14.4
Методы разрезания ДНК – эндонуклеазы
1ч
5.02
рестрикции
15. Механизмы экспрессии генов 8ч
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
Молекулярные механизмы транскрипции
ДНК – зависимые РНК – полимеразы
прокариот и эукариот, их функции
Белки – регуляторы транскрипции:
репрессоры и активаторы.
Модификация нуклеосом как фактор
регуляции транскрипции генов у эукариот
Типичные механизмы регуляции инициации
транскрипции у эукариот.
Генно – инженерные методы обеспечения
экспрессии чужеродных генов, векторы для
экспрессии
1ч
1ч
12.02
12.02
1ч
19.02
1ч
19.02
2ч
26.02
2ч
5.03
16. Механизмы репликации, репарации и рекомбинации ДНК 8 ч
Полуконсервативный механизм репликации
1ч
12.03
ДНК.
16.2
Белки ферменты репликации.
1ч
12.03
16.3
Обеспечение точности репликации ДНК и
1ч
19.01
спонтанный мутагенез
16.4
Основные принципы белковой инженерии
1ч
19.01
16.5
Механизмы рекомбинации
1ч
2.04
16.6
Получение новых высокоактивных генов
1ч
2.04
путем рекомбинационной «перетасовки»
экзонов.
16.7
Мобильные генетические элементы эукариот 2ч
9.04
17. Механизмы трансляции 4ч
17.1
Основные свойства генетического кода:
2ч
16.04
вырожденность (избыточность),
систематичность, помехоустойчивость
17.2
Проблемы генной инженерии штаммов
2ч
23.04
суперпродуцентов низкомолекулярных
соединений аминокислот – принцип
метаболистической инженерии
18. Методы получения трансгенных микроорганизмов, растений и животных 4ч
18.1
Методы введения рекомбинантных ДНК в
2ч
30.04
реципиентные организмы
18.2
Трансформация клеток растений, животных.
2ч
7.05
Методы селекции трансформатов.
19.Трансгенные организмы и проблемы обеспечения биобезопасности 3ч
19.1
Потенциальные опасности, связанные с
1ч
14.05
применением трансгенных организмов
19.2
Типы экологических рисков при
1ч
14.05
интропродукции трансгенных организмов в
окружающую среду и принципы их оценки
19.3
Государственное регулирование
1ч
21.05
промышленного применения трансгенных
организмов
20.Заключение 1ч
20.1
Итоговая конференция «Молекулярная
1ч
21.05
генетика и генная инженерия в ẋẋī веке»
16.1
Требования к техническому оснащению курса
Для практических и демонстрационных занятий необходимы:
 Световые микроскопы;
 Набор электронно – микроскопических фотографий и схем разных типов клеток и тканей, их
компонентов (предполагается приложения к курсу в виде СD-диска);
 Препараты по основным типам тканей.
Основные требования к значениям и умениям






















Учащиеся должны знать:
Принципиальное устройство светового и электронного микроскопа;
Положение клеточной теории;
Особенности прокариотической и эукариотической клеток;
Сходства и различия животной и растительной клеток;
Основные компоненты и органоиды клеток: мембрана и надмембранный комплекс,
цитоплазма и органоиды, митохондрии и хлоропласты, рибосомы;
Основные этапы синтеза белка в эукариотической клетке – транскрипция (синтез и
созревание РНК) и трансляция (синтез белковой цепи);
Особенности ядерного аппарата и репродукции клеток;
Строение вирусов и их типы, жизненный цикл вирусов, современное состояние проблемы
борьбы с вирусными инфекциями;
Строение различных классов генов прокариот и эукариот;
Основные молекулярные механизмы репликации, рекомбинации и репарации генов;
Основные механизмы регуляции транскрипции генов и процессинга информационные РНК;
Основные механизмы, обеспечивающие биосинтез белков (трансляция)
Важнейшие методы генной инженерии (выделение генов, модификация генов, сшивание
генов, внесение чужеродных генов в реципиентные организмы);
Принципы техники безопасности работ с трансгенными организмами;
Важнейшие принципы биоэтики, связанные с генной терапией, с клонированием
эмбриональных стволовых клеток человека, с репродуктивным клонированием человека.
Учащиеся должны уметь:
Работать со световым микроскопом и микроскопическими препаратами;
Уметь «читать» электронно – микроскопические фотографии и схемы клеток и ее
органоидов;
Изготовлять простейшие препараты для микроскопического исследования;
Определять тип ткани по препарату или фотографии;
Использовать знания о клетке и тканях для ведения здорового образа жизни;
Охарактеризовать основные принципы строения структурных и регуляторных генов и
регуляторных белков прокариот и эукариот;
Составлять принципиальные схемы конструирования рекомбинантных ДНК
,экспрессирующих чужеродные гены, и обосновать принципы такого конструирования.