Министерство образования и науки Челябинской области
Государственное бюджетное профессиональное
Образовательное учреждение
«Аргаяшский аграрный техникум»
Утверждаю:
Директор ГБПОУ «ААТ»
_________О. В. Аминева
«_____»____________20___г.
ПРОГРАММА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Основы генетики и молекулярной биологии
Аргаяш
Организация-разработчик: Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Аргаяшский аграрный техникум»
Разработчик программы: Хакимова Л.С.
Преподаватель: Хакимова Л.С.
РАССМОТРЕНА И РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ
на заседании предметно-цикловой комиссии
общеобразовательных дисциплин
Протокол № ___ от «___» __________ 2020г
Председатель комиссии ______________/А.Р.Хазырова/
Согласовано на заседании предметно-цикловой комиссии
протокол №___ от «__»________2021г
Председатель комиссии ______________/А.Р.Хазырова/
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дополнительная общеобразовательная программа «Основы генетики и молекулярной биологии» реализуется в соответствии с естественнонаучной направленностью образования и интегрирует в себе достижения современных наук как генетика, цитогенетика и молекулярная биология. Актуальность программы обусловлена необходимостью популяризации и расширения образования в области биологии. Учащиеся получают возможность получить знания в области генетики, молекулярной биологии, цитогенетики, получить практические навыки, уметь планировать и реализовывать исследовательские задачи, понимать роль научных исследований. Разделы «Генетика», «Цитогенетика» и «Молекулярная биология» являются одними из самых сложных вопросов и вызывают у школьников при изучении определенные сложности. Курс включает лекционные и практические работы. Решение задач как учебно-методический прием способствует закреплению теоретического материала, развивает умение рассуждать, обосновывать выводы, развивает логическое мышление. Актуальность курса также подчеркнута в указе Президента РФ В.В. Путина о разработке отдельных учебных курсов и дисциплин в области генетики в образовательных организациях (Указ Президента РФ от 28 ноября 2018 г. № 680 "О развитии генетических технологий в Российской Федерации»).
Программа составлена в соответствии с нормативно-правовыми документами:
– Федеральный Закон Российской Федерации от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;
– Концепция развития дополнительного образования детей от 04.09.2014г. № 1726-р.
– Приказ Минпросвещения России от 09.11.2018 N 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»
- Приказ Министерства просвещения от 09.12.2019г №679 «Об утверждении перечня образовательных организаций - победителей конкурсного отбора на предоставление в 2020 году грантов из федерального бюджета в форме субсидий юридическим лицам в рамках реализации мероприятия «Государственная поддержка профессиональных образовательных организаций в целях обеспечения соответствия их материально-технической базы современным требованиям» федерального проекта «Молодые профессионалы» (Повышение конкурентоспособности профессионального образования)» национального проекта «Образование» государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» и размера предоставляемых грантов»
– Локальные нормативные документы техникума, регламентирующие образовательную деятельность.
Цель программы: создание условий для развития у школьников познавательного интереса к предметной области и формирования практических навыков.
Задачи:
Углубление и расширение знаний о различных направлениях развития современной биологии.
Показ практической значимости генетики в различных отраслях производства, селекции, медицины.
Развитие умений применять практические навыки в решении учебных и проектных задач.
Формирование навыков решения задач, а также планирования, проведения и обработки результатов.
Межпредметная связь курса: химия, математика, история.
Форма обучения: очная
Нормативные сроки реализации (освоения) программы:3 месяца (февраль-апрель)
Продолжительность реализации программы: 46 часов
Режим занятий: Первый вариант:2 раза в неделю, 4 академических часа, 1час-45 минут -3 месяца. Второй вариант:1 раз в неделю, 2 академических часа (6 месяцев)
Форма занятий: лекционно-практические
Количество обучающихся: 10-15 человек
Требования к слушателям: в группу зачисляются учащиеся 10-11 классов, изучающие курс общей биологии школьной учебной программы
Место проведения: мастерская «геномная инженерия» при ГБПОУ «Аргаяшский аграрный техникум», кабинет 119
Материально-техническое обеспечение
ГБПОУ «ААТ» располагает материально-технической базой, в том числе оборудованием, закупленным в рамках реализации мероприятия «Государственная поддержка профессиональных образовательных организаций в целях обеспечения соответствия их материально-технической базы современным требованиям» федерального проекта «Молодые профессионалы», обеспечивающей проведение лабораторных работ и практических занятий, учебной практики , предусмотренных рабочим учебным планом.
Сведения об обеспеченности образовательного процесса материально-технической базой
№ п/п | Наименование учебных кабинетов, лабораторий, мастерских и других помещений для реализации образовательной программы | Оснащенность учебных кабинетов, лабораторий, мастерских и других помещений для реализации образовательной программы |
1. | Мастерская «Геномная инженерия» | учебная мебель (в соответствии с требованиями СанПиН 2.4.4.3172-14); доска комплект учебных таблиц и схем комплект нормативно-технических документов в области диагностирования и ремонта МТП, охраны труда Микроскоп, набор автоматических одноканальных дозаторов Набор лабораторного оборудования (покровное и предметное стекло, пинцет, скальпель, игла препоровальная, спиртовка, пробирки, штатив, чаши Петри, лупа, химические стаканы, ступка и пестик) Доска разборная, делитель проб, счетчик семян Камера для горизонтального электрофореза, отмыватель, устройство для формирования, измеритель деформации клейковины Иономер, pH-метр весы лабораторные Компьютер с лицензионным ПО (Windows) телевизор |
–
Планируемые результаты освоения программы:
Предметные результаты освоения образовательной программы должны обеспечивать возможность дальнейшего успешного профессионального обучения или профессиональной деятельности.
Перечень планируемых результатов освоения программы:
Раздел 1. Цитология. Молекулярная биология. Структурные и функциональные основы жизни
Обучающийся на базовом уровне научится:
раскрывать на примерах роль биологии в формировании современной научной картины мира и в практической деятельности людей;
понимать и описывать взаимосвязь между естественными науками: биологией, физикой, химией; устанавливать взаимосвязь природных явлений;
понимать смысл, различать и описывать системную связь между основополагающими биологическими понятиями: клетка, ген, организм;
сравнивать биологические объекты между собой по заданным критериям, делать выводы и умозаключения на основе сравнения;
обосновывать единство живой и неживой природы, родство живых организмов;
приводить примеры веществ основных групп органических соединений клетки (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот);
распознавать клетки (прокариот и эукариот, растений и животных) по описанию, на схематических изображениях; устанавливать связь строения и функций компонентов клетки, обосновывать многообразие клеток;
оценивать достоверность биологической информации, полученной из разных источников, выделять необходимую информацию для использования ее в учебной деятельности и решении практических задач;
представлять биологическую информацию в виде текста, таблицы, графика, диаграммы и делать выводы на основании представленных данных.
Обучающийся на базовом уровне получит возможность научиться:
давать научное объяснение биологическим фактам, процессам, явлениям, закономерностям, используя биологические теории (клеточную);
характеризовать современные направления в развитии биологии; описывать их возможное использование в практической деятельности с учетом специфики региона;
сравнивать способы деления клетки (митоз и мейоз);
решать задачи на построение фрагмента второй цепи ДНК по предложенному фрагменту первой, иРНК (мРНК) по участку ДНК;
решать задачи на определение количества хромосом в соматических и половых клетках, а также в клетках перед началом деления (мейоза или митоза) и по его окончании (для многоклеточных организмов).
Раздел 3. Закономерности наследования признаков. Взаимодействие генов. Сцепленное наследование признаков. Наследственность и изменчивость. Организм.
Обучающийся на базовом уровне научится:
раскрывать на примерах роль биологии в формировании современной научной картины мира и в практической деятельности людей;
понимать и описывать взаимосвязь между естественными науками: биологией, физикой, химией; устанавливать взаимосвязь природных явлений;
понимать смысл, различать и описывать системную связь между основополагающими биологическими понятиями: клетка, ген, организм;
использовать основные методы научного познания в учебных биологических исследованиях, проводить эксперименты по изучению биологических объектов и явлений, объяснять результаты экспериментов, анализировать их, формулировать выводы;
формулировать гипотезы на основании предложенной биологической информации и предлагать варианты проверки гипотез;
сравнивать биологические объекты между собой по заданным критериям, делать выводы и умозаключения на основе сравнения;
объяснять причины наследственных заболеваний;
выявлять изменчивость у организмов; объяснять проявление видов изменчивости, используя закономерности изменчивости; сравнивать наследственную и ненаследственную изменчивость;
оценивать достоверность биологической информации в области развития в Челябинской области здравоохранения, влияния мутагенов на здоровье человека, применение различных методов селекции для развития сельского хозяйства в регионе, полученной из разных источников выделять необходимую информацию для использования ее в учебной деятельности и решении практических задач;
представлять биологическую информацию в виде текста, таблицы, графика, диаграммы и делать выводы на основании представленных данных;
оценивать роль достижений генетики, селекции, биотехнологии в практической деятельности человека и в собственной жизни;
объяснять возможные причины наследственных заболеваний, характерных для региона.
Обучающийся на базовом уровне получит возможность научиться:
давать научное объяснение биологическим фактам, процессам, явлениям, закономерностям, используя биологические теории (клеточную), законы наследственности, закономерности изменчивости;
характеризовать современные направления в развитии биологии; описывать их возможное использование в практической деятельности;
сравнивать способы деления клетки (митоз и мейоз);
решать генетические задачи на моногибридное скрещивание, составлять схемы моногибридного скрещивания, применяя законы наследственности и используя биологическую терминологию и символику;
устанавливать тип наследования и характер проявления признака по заданной схеме родословной, применяя законы наследственности;
оценивать результаты взаимодействия человека и окружающей среды, прогнозировать возможные последствия деятельности человека для существования отдельных биологических объектов и целых природных сообществ в Челябинской области.
Учебный план
№ | Наименование раздела | Всего часов | В том числе |
лекции | практика |
1 | Цитология. Молекулярная биология | 18 | 10 | 8 |
2 | Закономерности наследования признаков | 6 | 3 | 3 |
3 | Взаимодействие генов | 3 | 2 | 1 |
4 | Сцепленное наследование генов | 3 | 1 | 2 |
5 | Сцепленное наследование признаков. Генетика и медицина. | 7 | 3 | 4 |
6 | Наследственность и изменчивость. Биотехнология. Генная и клеточная инженерия. | 8 | 5 | 3 |
7 | Заключение | 1 | | 1 |
| Итого: | 46 | 24 | 22 |
Тематический план.
№ п/п | Тема | Кол-во часов | лекция | Практик | Содержание (развернутый по разделам) |
| | | | |
I. Цитология. Молекулярная биология – 18ч. |
1 | Введение. Цитология – наука о клетке. Клеточная теория. | 1 | + | | Наука о клетке. История развития микроскопии и цитологии. Клеточная теория. Строение клетки. Особенности строения растительной и животной клетки. Органоиды клетки. Связь строения и функций. Строение хромосом, функции. Химический состав клетки. Неорганические (вода, минеральные вещества) и органические вещества. Функции и строение белков и нуклеиновых кислот как основы жизни. Деление клетки. Митоз и мейоз, их сравнительная характеристика. Гаметогенез растений и животных. Биосинтез белка. Генетический код. Задачи на матричные реакции. Решение задач на митотическое и мейотическое деление клеток. Решение задач на сперматогенез и оогенез. |
2 | Строение клетки. Мембранные органоиды. Строение клетки. Немембранные органоиды | 2 | +1 час | +1 час |
3 |
4 | Химический состав клетки. Неорганические вещества | 1 | + | |
5 | Химический состав клетки. Органические вещества. Белки. Жиры. Углеводы. | 1 | | + |
6 | Нуклеиновые кислоты. ДНК и РНК. | 1 | + | |
7 | Синтез белка. Генетический код. | 1 | + | |
8 | Решение задач на матричные реакции. | 2 | | + |
9 | Деление клетки. Митоз | 1 | + | |
10 | Деление клетки. Мейоз. | 2 | + | |
11 | Решение задач на митотическое и мейотическое деление клетки | 2 | | + |
12 | Гаметогенез у растений | 1 | + | |
13 | Гаметогенез у животных | 1 | + | |
14 | Решение задач на гаметогенез растений и животных | 2 | | + |
II. Закономерности наследования признаков – 6ч. |
15 | Генетика. Основные понятия генетики | 1 | + | | Наука о наследственности и изменчивости. Основные генетические термины. Цитологические основы моногибридного и дигибридного скрещивания. Законы Г. Менделя. Генетические символы, правила, алгоритм решения генетических задач. Решение задач на законы Г. Менделя. |
16 | Цитологические основы моногибридного скрещивания | 1 | + | |
17 | Решение задач на моногибридное скрещивание | 1 | | + |
18 | Цитологические основы дигибридного скрещивания | 1 | + | |
19 | Решение задач на дигибридное скрещивание | 2 | | + |
III. Взаимодействие генов -3 ч. |
20 | Взаимодействие аллельных генов | 1 | + | | Взаимодействие генов. Полное доминирование. Неполное доминирование. Кодоминирование. Сверхдоминирование. Комплементарность. Эпистаз. Полимерия. Плейотропность. |
21 | Взаимодействие неаллельных генов. | 1 | + | |
22 | Взаимодействие неаллельных генов. Решение задач. | 1 | | + |
IV. Сцепленное наследование генов – 3 ч. |
23 | Сцепленное наследование генов. Закон Томаса Моргана. Кроссинговер. | 1 | + | | Сцепление генов. Группы сцепления. Кроссинговер. Закон Моргана. Морганида. Генетическая карта хромосом. Хромосомная теория. |
24 | Решение задач на закон Т. Моргана. | 2 | | + |
V. Сцепленное наследование признаков – 7 ч. |
25 | Генетика пола. Определение пола. | 1 | + | | Генетика пола. Типы наследования признаков: аутосомно-доминантный- рецессивный, сцепленные с полом. Группы крови человека. Решение задач на сцепление и наследование групп крови. |
26 | Признаки, сцепленные с полом. Гемофилия. Дальтонизм… | 1 | + | |
27 | Заболевания, сцепленные с полом. Решение задач. | 2 | | + |
28 | Группы крови человека. Гены, отвечающие за наследование групп крови. | 1 | + | |
29 | Наследование групп крови. Решение задач. | 2 | | + |
VI. Наследственность и изменчивость – 8 ч. |
30 | Наследственность и изменчивость. Виды изменчивости. Их характеристика. | 1 | + | | Наследственность и изменчивость. Типы изменчивости: модификационная и генотипическая. Мутационная изменчивость. Виды мутаций. Селекция. Биотехнология. Клеточная и генная инженерия. Классификация наследственных заболеваний человека. Генные и хромосомные заболевания. Синдром Дауна. Мутагены. Профилактика заболеваний. Решение задач по генетике человека. Подведение итогов по курсу. Решение зачетных задач. |
31 | Селекция. Методы селекции. Биотехнология. Направления биотехнологии. | 1 | + | |
32 | Мутационная изменчивость. Мутации у человека. Виды мутаций. | 1 | + | |
33 | Генные заболевания Хромосомные заболевания. Синдром Дауна | 2 | + | |
34 | Решение задач по генетике человека. Обобщение курса. | 3 | | + |
35 | Заключение. Обобщение курса. | 1 | | + | |
| Итого | 46 | 24 | 22 | |
Цветом выделены занятия, возможные для дистанционного изучения.
Учебно-методическое и информационное обеспечение программы
Захаров Б.Б. и др.
Общая биология: Учебник для 10-11 классов общеобразовательных организаций/ Б.Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, профильный уровень, 3-е издание, стереотип.-М.: Дрофа, 2006.-624 с.:ил.
Общая биология: учебник под редакцией В.В. Пасечника, углубленный уровень, 1-ое издание; М; Просвещение, 2020
Общая биология: учебник под редакцией В.В. Пасечника, углубленный уровень, 2-ое издание; М; Просвещение, 2020
Сивоглазов В. И., Агафонова И. Б., Захарова Е. Т. Биология. Общая биология: базовый уровень, 10—11 класс. — М., 2015
Сборник по решению генетических задач под ред. Вайнера Т.Б.