Рабочая программа учебного предмета РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ГЕНЕТИКЕ 10-11 класс

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Министерство образования и молодежной политики Свердловской области
Департамент образования администрации города Екатеринбурга
МАОУ Лицей № 110

РАССМОТРЕНО

СОГЛАСОВАНО

на заседании кафедры Заместитель директора
естествознания
__________ /О.Л. Софрина

Протокол №1 от 23.08.2024.

УТВЕРЖДЕНО
Директор
__________/И.И. Сметанин

Приказ №121-К от 30.08.2024

26.08.2023

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебного предмета Решение задач по генетике
для среднего общего образования
Срок освоения программы 2 года /(10-11 класс)

2024

Пояснительная записка

.

Тема «Основы генетики» - наиболее интересная и сложная в курсе общей биологии. Она
тесно связана с цитологией, молекулярной биологией, теорией эволюции и с прикладными
науками, такими как медицина и селекция.
Данная программа предназначена для обучающихся 10- 11-х классов, проявляющих интерес к биологии, к ее разделу «генетика». Изучение направлено на реализацию личностноориентированного учебного процесса, при котором максимально учитываются интересы, способности и склонности старшеклассников. В процессе занятий предполагается закрепление
обучающимися опыта поиска информации, совершенствование умений делать доклады, сообщения, закрепление навыков решения генетических задач различных уровней сложности. Курс
включает: теоретические занятия и практическое решение задач.
Разделы «Генетика» и «Молекулярная биология» являются одним из самых сложных для
понимания в школьном курсе общей биологии. Облегчению усвоения этих разделов может способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности.
Решение задач, как учебно-методический приём изучения генетики, имеет важное название. 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, привлечённых 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. Основные разделы содержат краткие
теоретические пояснения закономерностей наследования и предполагают решение задач.
Цель курса формирование знаний основных молекулярно-генетических процессов и
представлений, представлений проведения на их основе генно-инженерных конструирований
трансгенных организмов с заданными свойствами.
Основные задачи:
Расширить и углубить знания обучающихся 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
применение на практике знаний молекулярно-генетических процессов и принципов строения
различных генов.
Расширить знания о молекулярных механизмах регуляции генов и генно-инженерных
методах, направленных на создание трансгенных организмов с заданными полезными свойствами.
Познакомить обучающихся с основными принципами и проблемами современной трансгенной биотехнологии, основанной на применении организмов, полученных с помощью генной
инженерии.
Программа охватывает основные разделы молекулярной генетики прокариот и эукариот,
знакомит с основными генетическими и биохимическими процессами, протекающими в клетках, с главными механизмами функционирования генов у микроорганизмов, растений и животных, принципами организации генов и геномов. Особое внимание уделяется процессам функционирования белков и генов, каким образом различные генетические и метаболические процессы взаимосвязаны друг с другом, как они кардинально регулируются факторами окружаю-

щей среды; каким образом знания молекулярно-генетических процессов применяются в генной
инженерии для конструирования трансгенных организмов.
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. Предлагаемая программа рассчитана на
обучающихся 10 и 11 класса и включает материал на 70 учебных часа. (1 ч/нед)

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Решение генетических задач является эффективным средством усвоения учащимися основных закономерностей генетики. Для успешного решения генетических
задач учащиеся должны свободно ориентироваться в основных генетических понятиях и законах, знать специальную терминологию и буквенную символику.
Умение решать генетические задачи является важным показателем овладения
учащимися теоретических знаний по генетике.

















Учащиеся должны знать:
Строение различных классов генов прокариот и эукариот;
Основные механизмы репликации, рекомбинации и репарации генов:
Основные механизмы регуляции транскрипции генов и процессинга (сплайсинга) информационных РНК;
Основные механизмы, обеспечивающие биосинтез белков (трансляцию);
Важнейшие методы генной инженерии (выделение генов, модификацию генов, сшивание генов, внесение чужеродных генов в реципиентные организмы);
Принципы техники безопасности работ с трансгенными организмами;
Принципы оценки токсикологического и экологического риска при интродукции трансгенных организмов в окружающую среду (в особенности принципы оценки экологического риска трансгенных растений);
Важнейшие принципы биоэтики, связанные с генной терапией, с клонированием эмбриональных стволовых клеток человека, с репродуктивным клонированием человека
Специфические термины и символику, используемые при решении генетических задач
Законы Менделя и их цитологические основы;
Виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов, их характеристику;
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)

Учащиеся должны уметь:
 Охарактеризовать основные принципы строения структурных и регуляторных генов и
регуляторных белков прокариот и эукариот;
























Объяснить молекулярные механизмы репликации, репарации и рекомбинации генов и
принципы применения знания этих механизмов в генной инженерии;
Охарактеризовать основные механизмы экспресии генов и применение этих механизмов
в генно-инженерном конструировании;
Составлять принципиальные схемы конструирования рекомбинантных ДНК, экспрессирующих чужеродные гены и обосновывать принципы такого конструирования;
Охарактеризовать основные области практического применения трансгенных организмов.
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)
Метапредметные результаты:
уметь выделять главное и систематизировать представленный научный материал;
работать с различными источниками информации;
обобщать и делать вывода на основе полученных знаний;
решать генетические задачи с использованием математических закономерностей;
понимать сущность естественно-научной картины мира.
Личностные результаты:
расширение кругозора знаний в области биологии;
профессиональная ориентация и предпочтения;
личное отношение к использованию трансгенных продуктов питания;
забота о соблюдении здорового образа жизни в части здорового питания;
понимание важнейшей социальной проблемы сохранения репродуктивной функции семей и соблюдение этических норм клонирования.

Требования к результатам образования в соответствии с рабочей программой воспитания
В воспитании обучающихся юношеского возраста приоритетом является создание благоприятных условий для приобретения обучающимися опыта осуществления социально значимых дел.
Выделение данного приоритета связано с особенностями обучающихся юношеского возраста: с
их потребностью в жизненном самоопределении, в выборе дальнейшего жизненного пути, который открывается перед ними на пороге самостоятельной взрослой жизни. Сделать правильный выбор старшеклассникам поможет имеющийся у них реальный практический опыт, кото-

рый они могут приобрести в том числе и в школе. Важно, чтобы опыт оказался социально значимым, так как именно он поможет гармоничному вхождению обучающихся во взрослую
жизнь окружающего их общества.
Это:
 опыт дел, направленных на заботу о своей семье, родных и близких;

 трудовой опыт, опыт участия в производственной практике;





опыт природоохранных дел;
опыт разрешения возникающих конфликтных ситуаций в школе, дома или на улице;
опыт самостоятельного приобретения новых знаний, проведения научных исследований,
опыт проектной деятельности;
опыт ведения здорового образа жизни и заботы о здоровье других людей.

 СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Блок 1 (10 класс)
Введение (4 ч)
Молекулярная генетика как наука. Связь молекулярной генетики с биохимией нуклеиновых кислот, белков. Молекулярная биология, биоинформатика. Генная инженерия как технология конструирования трансгенных организмов. Роль генной инженерии в биотехнологии, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, охране окружающей среды. Объекты и
методы молекулярной генетики и генной инженерии. История развития молекулярной генетики
и генной инженерии.
Раздел 1 Строение структурных генов (4 ч)
Что такое ген: от морфологического признака к молекулярному механизму его формирования. Строение ДНК, РНК, белков. Центральный постулат молекулярной биологии ДНК –
РНК – белок его развитие. «Простое» строение генов прокариот и «сложное» – (мозаичное)
строение генов эукариот. Экзоны и интроны. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг – механизм, с помощью которого один эукариотический ген может кодировать множество разных
белков. Расположение генов в прокариотической хромосому – опероны. Расположение генов в
эукариотической хромосоме – мультигенные свойства. Методы выделения генов: химический
синтез, комплементация, полимеразная цепная реакция.
Раздел 2. Механизмы экспрессии генов (7 ч)
Молекулярные механизмы транскрипции. ДНК-зависимые РНК-полимеразы.Активация
генов как инициация транскрипции. Гены, регулирующие транскрипцию: промотор, оператор,
инсулятор и др. Типичные механизмы транскрипции у прокариот. Типичные механизмы транскрипции у эукариот. Белки-регуляторы транскрипции: репрессоры и активаторы. Генноинженерные методы обеспечения экспрессии чужеродных генов, векторы для экспрессии.
Раздел 3. Механизмы репликации и рекомбинации ДНК (9 ч)
Полуконсервативный механизм репликации ДНК. Белки и ферменты репликации: ДНКлигаза, топоизомераза. Обеспечение точности репликации ДНК и спонтанный мутагенез. Механизмы рекомбинации. Гомологическая рекомбинация и репарация. Векторы для адресованной
интеграции чужеродной ДНК в хромосому. Механизм перемещения бактериальных мобильных
генетических элементов. Применение транспозонов в генной инженерии для конструирования
векторных молекул. Мобильные генетические элементы эукариот. Ретротранспозоны. Плазмиды, бактериофаги и вирусы эукариот. Принципы их строения. Эукариотные вирусы в генной
инженерии эукариот. Проблемы стабильности рекомбинантных ДНК.
Раздел 4. Механизмы трансляции (4 ч)
Основные свойства генетического кода: вырожденность, систематичность, помехоустойчивость. Аппарат трансляции у прокариот и эукариот. Методы генной инженерии, обеспечивающие высокоэффективную трансляцию чужеродных мРНК. Принципы метаболической инженерии.
Раздел 5. Методы получения трансгенных организмов (3 ч.)
Методы введения рекомбинантных ДНК в реципиентные организмы. Культуры клеток
растений. Культуры клеток животных.
Раздел 6. Трансгенные организмы и проблемы обеспечения биобезопасности (2 ч)
Потенциальные опасности, связанные с применением трансгенных организмов. Токсилогический риск при применении трансгенных организмов для производства пищи и кормов.
Принципы биоэтики при генной терапии.
Заключение (2 ч)
Итоговая конференция «Молекулярная генетика в 21 веке». Итоговая конференция «Молекулярная генетика и генная инженерия в 21 веке»
Блок 2 (11 класс)
Введение (1 ч)

Введение. Человек как объект генетических исследований.
Методы изучения генетики человека (4 ч)
Генеалогический метод. Задачи по составлению генеалогического древа. Близнецовый метод. Изучение степени влияния наследственных признаков и среды. Популяционногенетический метод. Решение задач «Популяционная генетика и закон Харди-Вайнберга».
Практическое применение знаний о закономерностях модификационной изменчивости в популяции человека.
Наследственный аппарат соматических и генеративных клеток человека (4 ч)
Кариотип человека. Типы хромосом. Хромосомные карты человека и группы сцепления.
Решение задач на сцепленное наследование. Явление кодоминирования. Экспрессивность и пенетрантность отдельных генов. Различные виды генетических карт человека. Проект «Геном
человека».
Механизмы наследования различных признаков у человека (6 ч)
Менделизм. Решение задач на аутосомно-доминантное и аутосомно-рецессивное наследование. Признаки, сцепленные с полом; ограниченные полом. Кроссинговер, его роль в обогащении наследственного аппарата клетки. Решение задач на составление схем кроссинговера.
Полигенное наследование у человека: полимерия, плейотропное взаимодействие. Решение задач. Взаимодействие генов: эпистаз, полимерия. Цитоплазматическое наследование у человека.
Генетические основы онтогенеза (6 ч)
Особенности гаметогенеза человека. Регуляция активности генов в ходе онтогенеза (межклеточное влияние, действие гормонов). Генетический контроль клеточной пролиферации. Роль
генов в морфогенезе. Депрессия генов. Цитогенетические основы определения пола, нарушения
(мозаицизм, синдром Морриса). Психогенетика.
Основы медицинской генетики (9 ч.)
Мутации. Основные группы мутагенов. Принципы классификации мутаций. Моногенные
заболевания (галактоземия, муковисцидоз). Решение задач. Аутосомно-доминантные заболевания (ахондроплазия). Решение задач. Заболевания, связанные с изменением числа хромосом
(трисомии, синдромы Шерешевского-Тернера, Кляйнфельтера). Решение задач. Врожденные
заболевания. Критические периоды в ходе онтогенеза человека. Влияние на развитие зародыша
лекарств, алкоголя, никотина, вирусов. Болезни с наследственной предрасположенностью: ревматизм, сахарный диабет, псориаз. Медико-генетическое консультирование. Генная терапия.
Эволюционная генетика человека (6 ч)
Генетические основы антропогенеза. Биомолекулярные доказательства животного происхождения человека. Клонирование человека: морально-этические и научные проблемы. Роль
географической и социальной изоляции в формировании генофонда человечества.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Тема
10 класс
Введение

Количество
часов

Темы уроков

4

1.Генетика как наука. Связь генетики с биохимией нуклеиновых кислот и биохимией белков
2.Объекты и методы генетики. История развития генетики. Молекулярная генетика и развитие генной инженерии.
3.Нуклеотид микроорганизмов и ядро эукариотных клеток.
4.Уровни организации эукариотной хромосомы. Эухроматин и гетерохроматин – активные и инертные области
эукариотной хромосомы

Строение структурных генов

4

Механизмы экспрессии генов

7

Механизмы репликации и рекомбинации
ДНК

9

Механизмы трансляции

4

Методы получения
трансгенных организмов

3

Трансгенные организмы и проблемы
обеспечения биобезопасности

2

1.Строение гена. «Простое» строение гена прокариот и
«мозаичное» строение генов эукариот
2.Экзоны и интроны. Сплайсинг. Альтернативный
сплайсинг.
3.Расположение генов в эукариотной хромосоме.
4.Методы выделения генов: химический синтез, комплементация, полимеразная цепная реакция
1.Молекулярные механизмы транскрипции. ДНКзависимые РНК-полимеразы
2.Активация генов как инициация транскрипции
3.Гены, регулирующие транскрипцию: промотор, оператор, инсулятор и др.
4.Типичные механизмы транскрипции у прокариот
5.Типичные механизмы транскрипции у эукариот
6.Белки-регуляторы транскрипции: репрессоры и активаторы
7.Генно-инженерные методы обеспечения экспрессии
чужеродных генов, векторы для экспрессии
1.Полуконсервативный механизм репликации ДНК..
Белки и ферменты репликации: ДНК-лигаза, топоизомераза
2.Обеспечение точности репликации ДНК и спонтанный
мутагенез
3.Механизмы рекомбинации. Гомологическая рекомбинация и репарация
4.Векторы для адресованной интеграции чужеродной
ДНК в хромосому
5.Механизм перемещения бактериальных мобильных
генетических элементов
6.Применение транспозонов в генной инженерии для
конструирования векторных молекул
7.Мобильные генетические элементы эукариот. Ретротранспозоны
8.Плазмиды, бактериофаги и вирусы эукариот. Принципы их строения.
9.Эукариотные вирусы в генной инженерии эукариот.
Проблемы стабильности рекомбинантных ДНК
1.Основные свойства генетического кода: вырожденность, систематичность, помехоустойчивость.
2.Аппарат трансляции у прокариот и эукариот
3.Методы генной инженерии, обеспечивающие высокоэффективную трансляцию чужеродных мРНК
4.Принципы метаболической инженерии
1.Методы введения рекомбинантных ДНК в реципиентные организмы
2.Культуры клеток растений.
3. Культуры клеток животных
1.Потенциальные опасности, связанные с применением
трансгенных организмов. Токсилогический риск при
применении трансгенных организмов для производства
пищи и кормов

2.Принципы биоэтики при генной терапии
Резервные часы
Итого

1
34

11 класс
Введение

1

Методы изучения генетики человека

4

Наследственный аппарат соматических и
генеративных клеток
человека

4

Механизмы наследования различных признаков у человека

6

Генетические основы
онтогенеза

6

Основы медицинской
генетики

9

1.Введение. Человек как объект генетических исследований
1.Генеалогический метод. Задачи по составлению генеалогического древа
2.Близнецовый метод. Изучение степени влияния
наследственных признаков и среды.
3.Популяционно-генетический метод. Решение задач
«Популяционная генетика и закон Харди-Вайнберга»
4.Практическое применение знаний о закономерностях
модификационной изменчивости в популяции человека.
1.Кариотип человека. Типы хромосом
2.Хромосомные карты человека и группы сцепления.
Решение задач на сцепленное наследование.
3.Явление кодоминирования. Экспрессивность и пенетрантность отдельных генов.
4.Различные виды генетических карт человека. Проект
«Геном человека»
1.Менделизм. Решение задач на аутосомно-доминантное
и аутосомно-рецессивное наследование.
2.Признаки, сцепленные с полом; ограниченные полом.
3.Кроссинговер, его роль в обогащении наследственного
аппарата клетки. Решение задач на составление схем
кроссинговера
4.Полигенное наследование у человека: полимерия,
плейотропное взаимодействие. Решение задач
5.Взаимодействие генов: эпистаз, полимерия
6.Цитоплазматическое наследование у человека
1.Особенности гаметогенеза человека
2.Регуляция активности генов в ходе онтогенеза (межклеточное влияние, действие гормонов)
3.Генетический контроль клеточной пролиферации
4.Роль генов в морфогенезе. Депрессия генов
5.Цитогенетические основы определения пола, нарушения (мозаицизм, синдром Морриса)
6.Психогенетика.
1.Мутации. Основные группы мутагенов
2.Принципы классификации мутаций
3.Моногенные заболевания (галактоземия, муковисцидоз). Решение задач
4.Аутосомно-доминантные заболевания (ахондроплазия). Решение задач
5.Заболевания, связанные с изменением числа хромосом
(трисомии, синдромы Шерешевского-Тернера, Кляйнфельтера). Решение задач

Эволюционная генетика человека

2

резервные часы
итого

1
33

6.Врожденные заболевания. Критические периоды в ходе онтогенеза человека
7.Влияние на развитие зародыша лекарств, алкоголя, никотина, вирусов
8.Болезни с наследственной предрасположенностью:
ревматизм, сахарный диабет, псориаз
9.Медико-генетическое консультирование. Генная терапия
1.Генетические основы антропогенеза. Биомолекулярные доказательства животного происхождения человека
2.Клонирование человека: морально-этические и научные проблемы. Роль географической и социальной изоляции в формировании генофонда человечества

ЛИСТ ТЕМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Контроль качества образования осуществляется с помощью устных ответов, семинаров, лабораторных и практических работ, самостоятельных работ.


Наверх
На сайте используются файлы cookie. Продолжая использование сайта, вы соглашаетесь на обработку своих персональных данных. Подробности об обработке ваших данных — в политике конфиденциальности.

Функционал «Мастер заполнения» недоступен с мобильных устройств.
Пожалуйста, воспользуйтесь персональным компьютером для редактирования информации в «Мастере заполнения».