Программа спецкурса по биологии "Цитология"

КГУ «Михайловской СОШ отдела образования Железинского района

Управления образования» Павлодарской области

Гайдар Лариса Николаевна

Учитель химии и биологии

Программа спецкурса «Цитология»

Михайловка

2023

Пояснительная записка

Курс «Цитология» предназначен для старшеклассников и ориентирован на углубленное изучение строения и функционирования клеток. Он интегрирует знания из смежных дисциплин, таких как биология, химия и экология, способствуя формированию целостной научной картины мира. В данном курсе освещены предметные темы, распределение учебных часов по разделам, и последовательность изучения тем с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса и возрастных особенностей учащихся.[Петунин О.В. «Элективные курсы в биологическом образовании» // Биология в школе, 2004.]

Также указаны демонстрации и практические занятия.

Актуальность: данная программа формирует у учащихся комплекс знаний по науке «Цитология» . Программа служит для повторения и закрепления материала по формированию знаний по разделам изучения клетки и ее основного строения

Новизна программы: Данная программа основана на активных методах обучения, контроль определяется с помощью интерактивных методов

Цели и задачи курса

Цель:

- Укрепление знаний по общей биологии и развитие практических навыков решения задач.

- Формирование навыков самостоятельного анализа биологических явлений.

- Развитие компетенций, необходимых для сдачи экзаменов и дальнейшего обучения.

-Развитие критического мышления учащихся, применение знаний в жизненных ситуациях

Задачи:

1. Расширить и систематизировать представления о строении и функциях клеток.

2. Развить умения работать с текстами, изображениями, научными статьями.

3. Совершенствовать способность решать биологические задачи различной сложности.

4. Подготовить учащихся к практическому применению биологических знаний.

5. Подготовка учащихся к успешной сдаче итоговой аттестации

Ожидаемый результат:

1. Знание основ клеточной биологии: Понимание структуры и функции клеток, включая органеллы, мембраны, цитоплазму и ядро.

2. Понимание клеточных процессов: Изучение основных клеточных процессов, таких как деление клеток (митоз и мейоз), метаболизм, транспорты веществ через мембраны.

3. Введение в генетику: Основные концепции генетики, включая ДНК, РНК, синтез белков и наследственность.

4. Лабораторные навыки: Умение выполнять и интерпретировать различные лабораторные опыты, такие как микроскопирование, окрашивание клеток и анализ образцов.

5. Развитие критического мышления: Умение анализировать и интерпретировать научные данные, делать выводы и формулировать гипотезы на основе наблюдений.

Апробация

Заключение об эффективности апробации: - на начало года были проведены входные срезы, которые показали следующие результаты: на начало внедрения процент качества знаний составил 80% промежуточный, первое полугодие, показал - 85%, итоговый — планируется в конце года. В соответствии с ростом процентов, отмечается повышение качества знаний на начало года и на конец первого полугодия. После внедрения в образовательный процесс программы «Циологии», эффективность результатов программы на практике проявилась в повышении интереса и углубленного погружения в предмет «Биология», формировании информационной грамотности и компетентности, индивидуализации процесса. Формирование умения самостоятельно приобретать знания, визуализация представленной информации, ориентация на развитие интеллектуального потенциала обучающихся, развитие творческого потенциала учащихся и незамедлительной обратной связи

Эти результаты помогут учащимся получить глубокое понимание биологии клетки и подготовят их к дальнейшему изучению биологических и медицинских наук.

Календарно-тематическое планирование

№	Тема	Количество часов	Вид занятий
			теоретический	практический
Введение в цитологию (2 часа)
1	Определение биологии как науки, её методы и роль в естествознании.	1	лекция
2	Основные свойства живых систем. - Уровневая организация жизни.	1	лекция
Молекулярный уровень организации (11 часов)
1	Химический состав клетки: органические и неорганические вещества.	1	лекция
2	Вода в клетке, взаимосвязь ее строения, химических свойств и биологической роли. Буферные системы клетки	1	лекция	Исследование воды в жизни растений
3	Структурные и функциональные особенности углеводов	1		Действие полисахаридов на неорганические красители
4	Структурные и функциональные особенности белков	1	Лекция	Химические реакции на белки
5	Структурные и функциональные особенности углеводов	1	Лекция с элементами диспута
6	Структурные и функциональные особенности липидов и жиров	1		Проверка продуктов на состав жиров
7	Структурные и функциональные особенности нуклеиновых кислот.	1	Лекция с элементами исследования
8	Роль ферментов в клеточных процессах.	1	Лекция	Исследование продуктов питания на фермент каталазу
9	Роль АТФ в клеточных процессах.	1	лекция
10	Роль процесса фотосинтеза в клетке растений	1	Лекция -презентация	Составление постера процесс фотосинтез
11	Роль процесса хемоситеза в клетке растений	1	лекция	Кластер на тему хемосинтез
Клеточный уровень (5 часов)
1	История открытия клетки и клеточная теория.	1	Презентация	Составление кладограмм по истории открытия клетки
2	История открытия клетки и клеточная теория. Изучение увеличительных приборов	1	Лекция изучение научной литературы
3	Органоиды клетки: строение и функции.	1		Исследования строения клетки
4	Строение мембраных органоидов Процесс митоз	1	Лекция -презентация	Просмотр органоидов клетки под микроскопом
5	Строение немембраных органоидов. Процесс мейоз	1	лекция
Организменный уровень (14 часов)
1	Законы наследственности и генетика.	1	лекция
2	Решение задач по теме закона Г Менделя	2	Лекция презентация	Решение задач на моно и дигибридное скрещивание
3	Взаимодействие генов и хромосомная теория.	2	презентация	Решение задач
4	Генетика пола	1		Решение задач на сцепление с полом
5	Изменчивость. Классификация изменчивости с позиций современной генетики.	1	лекция
6	Фенотипическая (модификационная и онтогенетическая) изменчивость. Норма реакции.	1	презентация	Составление нормы реакции
7	Генотипическая (комбинативная и мутационная) изменчивость	1	лекция	Составление фишбоун
8	Наследственные заболевания и их профилактика.	1	Лекция работа с научными источниками
9	Наследственные заболевания с нарушением количества хромосом	1	презентация	Составление кариотипа
10	Влияние внешних факторов (алкоголь, наркотики) на генетику.	1	лекция	Составление памятки о ЗОЖ
11	Биотехнология и её достижения.	1	лекция
12	Биотехнология и достижения Казахстанских ученых	1	Лекция презентации
Заключение (2 час)
1	Итоговое обобщение по теме цитология	1		Составление мини проекта
2	Итоговое обобщение и контроль знаний.	1		тест

Содержание программы 1. Введение в цитологию (2 часа)

- Определение биологии как науки, её методы и роль в естествознании.

- Основные свойства живых систем.

- Уровневая организация жизни.

2. Молекулярный уровень организации (11 часов)

- Химический состав клетки: органические и неорганические вещества.

- Структурные и функциональные особенности белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот.

- Роль ферментов и АТФ в клеточных процессах.

-Роль процесса фотосинтеза и хемоситеза в клетке растений

Химический состав клетки. Неорганические вещества . Химические элементы и их роль в клетке. Неорганические вещества и их роль в жизнедеятельности клетки. Вода в клетке,взаимосвязь ее строения, химических свойств и биологической роли. Буферные системы клеткиУглеводы и липиды. Структурные и функциональные особенности моносахаридов и дисахаридов. Биополимеры - полисахариды, строение и биологическая роль. Биополимеры – белки

Структурная организация белковых молекул. Денатурация и ренатурация – биологический смысл и значение. Классификация ферментов. Нуклеиновые кислоты, их роль в клетке. Структурная организация ДНК. Самоудвоение ДНК. РНК, ее виды, особенности строения и функционирования. АТФ – основной аккумулятор энергии в клетке. Особенности строения молекулы и функции АТФ. Витамины, строение, источник поступления и роль в организме и клетке.

3. Клеточный уровень (5 часов)

- История открытия клетки и клеточная теория.

- Органоиды клетки: строение и функции.

- Типы деления клеток: митоз и мейоз.

- Апоптоз и его значение.

Строение клетки и её органоиды. Двумембранные и одномембранные органоиды. Фотосинтез. Световая и темновая фазы. Обмен веществ и энергии. Биосинтез белков в клетке и его значение. Генетический код и его свойства. Этапы биосинтеза белка. Реакции матричного синтеза. Регуляция синтеза белков. Типы деления клеток. Жизненный цикл клетки и его этапы. Подготовка клетки к делению – интерфаза, ее периоды (пресинтетический, синтетический, постсинтетический). Биологическое значение интерфазы. Апоптоз. Амитоз и его значение. Митоз - цитологическая основа бесполого размножения. Фазы митоза, их характеристика. Мейоз - цитологическая основа полового размножения. Формы и способы размножения организмов. Бесполое размножение, его виды и значение. Половое размножение, его виды и эволюционное значение. Онтогенез - индивидуальное развитие организмов.[ Н.Т.Аблайханова, А.М.Калыбаева «Биология 11 класс» Алматы Мектеп 2020]

4. Организменный уровень (14 часов)

- Законы наследственности и генетика.

- Взаимодействие генов и хромосомная теория.

- Наследственные заболевания и их профилактика.

- Влияние внешних факторов (алкоголь, наркотики) на генетику.

- Биотехнология и её достижения.

Практическое значение генетики. Г.Мендель – основоположник генетики. Метод генетического анализа, разработанный Г.Менделем. Генетическая символика. Правила записи схем скрещивания. Хромосомная теория наследственности. Явление сцепленного наследования и ограниченность третьего закона Менделя. Значение работ Т.Г.Моргана. Кроссинговер, его биологическое значение. Генетика пола. Хромосомная теория определения пола. . Наследование признаков, сцепленных с полом. Изменчивость. Классификация изменчивости с позиций современной генетики. Фенотипическая (модификационная и онтогенетическая) изменчивость. Норма реакции.

Генотипическая (комбинативная и мутационная) изменчивость. Значение комбинативной изменчивости в объяснении эволюционных процессов, селекции организмов. Мутационная изменчивость, ее виды. Мутации, их причины. Классификация мутаций. Генетика человека. Человек как объект генетических исследований. Методы изучения наследственности человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, гибридизация соматических клеток.

Наследственные болезни, их распространение в популяциях человека. Меры профилактики наследственных заболеваний человека. Вредное влияние алкоголя, никотина и наркотических веществ на наследственность человека. Медико-генетическое консультирование.

5. Заключение (2 час)

- Итоговое обобщение и контроль знаний.

Учебно-тематический план

№	Раздел	Часы всего	Теория	Практика
1	Введение	2	1	1
2	Молекулярный уровень	11	7	4
3	Клеточный уровень	5	3	2
4	Организменный уровень	14	9	5
5	Заключение	2	1	1

Методическое обеспечение

Учебно-методические материалы

• Учебники и пособия:

• Н.Т.Аблайханова, А.М.Калыбаева «Биология 11 класс» Алматы Мектеп 2020

• - Пономарёв И.Н. «Биология: 11 класс» – М.: Вента-Граф, 2010.

• - Галеева Н.Л. «Сто приёмов для учебного успеха» – М.: 5 за знания, 2006.

• - Дмитриева Т.А., Суматохин С.В. «Биология: Человек и общая биология» – М.: Дрофа, 2002.

Оборудование и материалы

• Световые и электронные микроскопы.

• Реактивы для окрашивания клеток (гематоксилин, эозин и др.).

• Культуры клеток для экспериментов.

Цифровые ресурсы

• Онлайн-курсы по цитологии (Coursera, edX).

• Базы данных по клеточным структурам (например, Cell Image Library).

• Программное обеспечение для анализа микроскопических изображений (ImageJ, CellProfiler).

Оценочные материалы

• Тесты по теоретическим основам.

• Практические задания (например, идентификация клеточных структур).

• Научные проекты (например, анализ клеточных процессов в патологиях).

Методы обучения

• Лекции с использованием мультимедийных презентаций.

• Практические занятия с демонстрацией и самостоятельной работой.

• Разбор кейсов (например, роль клеточных механизмов в заболеваниях).

• Дискуссии и семинары по актуальным исследованиям в цитологии.

Контроль и оценка знаний

• Промежуточный контроль: тесты, практические задания.

• Итоговый контроль: экзамен (теория + практика).

• Дополнительно: оценка проектов и участия в семинарах.

Рекомендации для преподавателей

• Использовать междисциплинарный подход (связь с биохимией, генетикой, медициной).

• Поощрять самостоятельную работу учеников с научной литературой.

• Актуализировать материал, включая последние исследования в области цитологии.

Рекомендуемая литература

1. -Н.Т.Аблайханова, А.М.Калыбаева «Биология 11 класс» Алматы Мектеп 2020

2. Биология : 11 класс : базовый уровень : учебник для уча щихся обще-

образовательных организаций / И.Н. Пон ом ар ёва, О.А. Корнилова,

Т.Е. Лощилина и др. ; под ред. И.Н. По номарёвой. — 6-е изд., стерео-

тип. — М. : Вентана-Граф, 2019 — 256 с. : ил. — (Российский учебник).

ISBN 978-5-360-11177-1

3. - Галеева Н.Л. «Сто приёмов для учебного успеха» – М.: 5 за знания, 2019.

4. - Биология для 11 класса. 2 часть — Ковшарь А. Ф., Асанов Н. Г., Соловьев А. Р., Ибраимова Б. Т., Куприй С. А. 2020 издательство Мектеп

5. - Петунин О.В. «Элективные курсы в биологическом образовании» // Биология в школе, 2004.

6. Биология для 11 класса. 2 часть — Абылайханова Н. Т., Калыбаева А. М., Паримбекова А. М. 2020

7. Гистология: атлас: учебное пособие / Л.К.Жункейра, Ж.Карнейро; пер. с англ.под ред.В.Л.Быкова. – М.: «ГЭОТАРМедиа», 2021. – 576 с. Мектеп

8. Биологические мембраны клеток

Авторы: Цатурян Л. Д., Эльбекьян К. С., Гевандова М. Г., Михайленко А. К., Елисеева Е.В., Карабекян Е. О., Макаренко Э. Н., Прасолова О. В., Джандарова Т. И., Абдулаева Р. Х., Княжецкая Л. О., Табунщикова М. О., Уварова А. И. 2025

9. Лекции по гистологии, цитологии и эмбриологии. Учебное пособие – М.:ООО «Медицинское информационное агентство», 2023. - 480 с.

10. Ахметов, Р.К., & Садыкова, А.М. (2022).
Молекулярные механизмы регуляции клеточного цикла в условиях стресса.
Журнал “Цитология и генетика”, 56(3), 45–58.

1. Каримов, Т.Ж., & Нургалиева, Г.С. (2023).
   Применение методов FISH в диагностике хромосомных аномалий.
   Материалы Международной конференции по цитогенетике, Алматы.

2. Ибрагимова, Л.Т., & Оразбаев, А.Б. (2021).
   Биотехнологические аспекты культивирования мезенхимальных стволовых клеток.
   Вестник Казахского национального университета, серия биологическая, 12(2), 78–90.

13.Тулеуов, Е.Р., & Жумабаев, К.М. (2024).
Влияние загрязнения окружающей среды на клеточные процессы у млекопитающих. Экологическая цитология, 8(1), 112–125.

14. Ченцов, Ю.С. Введение в клеточную биологию [Текст]: учеб. для вузов./ Ю.С. Ченцов. - М.: Академкнига, 2021

15. Епифанова, О.И. Лекции о клеточном цикле [Текст] /О.И. Епифанова. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2022

16