Содержание
- Параметры модуля
- Содержание обучения
- Тематическое планирование
- Планируемые результаты
- Визуальный ориентир
Модуль рассчитан на 9 класс. Его объём — 68 часов. В содержание входят теоретические вопросы, практические и лабораторные работы, наблюдения, моделирование и исследовательские проекты.
01. Параметры модуля
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Возрастная группа | 9 класс |
| Объём | 68 часов |
| Тематические блоки | 3 |
02. Содержание обучения
9 класс (68 часа) 1. Молекулярная биология. (20 часов) Основные вехи развития молекулярной биологии. Нуклеиновые кислоты. Основные принципы строения. Практическая работа «Выделение ДНК из банана». Практическая работа «Модель ДНК-оригами». Практическая работа «Определение качества препаратов ДНК с помощью спектрофотометрии» (при наличии оборудования). Матричные синтезы. Репликация – основа клеточного деления. Принципы репликации. Практическая работа «Репликативная машина (игра-демонстрация)». Практическая работа «ПЦР (модель амплификация на бумаге)». Мутации. Что вызывает изменения в строении ДНК. Принципы репарации. Транскрипция. Практическая работа «Сила промотора». Генетический код. Практическая работа «Решение задач на генетический код» Трансляция. Практическая работа «Фолдинг белков». Организация генома вирусов Противовирусные средства, механизмы их действия. Организация генома бактерий Антибактериальные препараты. Исследовательская работа «Распространение антибиотикорезистентных бактерий» Организация генома эукариот Геномное редактирование. Практическая работа «Работа в современных генетических базах данных. Проведение In silico анализа последовательностей генов».
2. Молекулярные основы генетики (20 часов) Предмет генетики. Краткая история развития представления о наследственности. От гена к признаку: как раскрасить кота. Что такое признак? Путь от гена до признака. Мутации. Аллели. Гетерозиготы и гомозиготы. Доминантные и рецессивные аллели. Ролевая игра «Аллели». Исследовательский проект Мутагенные факторы. Гены строят организм. Включение и выключение большого набора генов. Как клетки понимают, какие гены должны работать. Ролевая игра «Судьба клетки». Гены-переключатели. Практическое задание «Алгоритмы для клеток». Дискретное наследование признаков. Законы Менделя: один ген - один признак. Схема скрещивания. Закон единообразия гибридов первого поколения. Практическое задание «Единообразие первого поколения». Закон расщепления
признака во втором поколении. Практическое задание «Расщепление во втором поколении». Исследовательский проект «Законы Г. Менделя в эксперименте». Законы Менделя: несколько генов - несколько признаков. Дигибридное скрещивание. Независимое расхождение хромосом. Практическое задание «Решетка Пеннета». Сцепленное наследование. Взаимодействие генов. Аллельное и неаллельное. Практическое занятие «Взаимодействия генов (моделирование синтеза и транспорта пигмента в клетку)» Определение пола. Половые хромосомы. Самцы и самки. Влияние факторов окружающей среды. Хромосомное определение пола. Половые хромосомы. Практическое задание «Наследование, сцепленное с полом». Проблема дополнительной Х-хромосомы у женщин. Трехцветные кошки.
3. Молекулярные основы селекции (28 часов) Гены в популяциях: великое равновесие. Популяция. Частоты встречаемости признака и аллеля. Уравнение Харди-Вайнберга. Практическое задание «Частоты аллелей, генотипов и фенотипов». Исследовательский проект «Анализ генетической структуры популяции (на основе закона Харди-Вайньерга)». Популяции меняются: численность, миграция и выбор супруга. Факторы, которые выводят популяцию из равновесия Харди-Вайнберга. Численность популяции. Ролевая игра «Эффект основателя». Ролевая игра «Эффект бутылочного горлышка». Дрейф генов. Мутации. Неслучайное скрещивание. Изоляция. Популяции меняются: естественный отбор. Механизм действия естественного отбора. Движущий отбор. Ролевая игра «Естественный отбор». Модификационная изменчивость. Статистические особенности модификационной изменчивости. Исследовательские работы «Модификационная изменчивость растений в пределах вашего места жительства». Наследование количественных признаков. Количественные признаки. Средовая изменчивость признака. Коэффициент наследуемости признака. Ответ на отбор. Поиск генов количественных признаков. Однонуклеотидные варианты генов. ДНК-чип. Полногеномный анализ ассоциаций. «Омы» над геномом. Постгеномная эра. Обратная генетика. «Омиксные» исследования. Протеом, метаболом. Практическое задание «Агрономы». Доместикация и центры генетического разнообразия. Поиски растений с «хорошими» признаками для человека. Центры генетического разнообразия. Николай Иванович Вавилов. Селекция. Комбинационная и гибридная селекция. Гетерозис. Практическое задание «Гомологические ряды наследственной изменчивости». Сохранить и изучить гены, чтобы менять будущее. Как правильно хранить
гены. Коллекции генетических ресурсов растений. Практикум и/или исследовательский проект «Методы культивирования in vitro для сохранения генетических ресурсов растений и для ускоренной селекции». Генетические центры в нашей стране. Где занимаются генетикой и геномикой для нужд сельского хозяйства.
03. Тематическое планирование
| Тема | Основное содержание | Практическая и исследовательская деятельность |
|---|---|---|
| Тема 1. Молекулярная биология (20 ч) | Основные вехи развития молекулярной биологии. Нуклеиновые кислоты. Основные принципы строения. Матричные синтезы. Репликация – основа клеточного деления. Принципы репликации. Мутации. Что вызывает изменения в строении ДНК. Принципы репарации. Транскрипция. Генетический код. Организация генома вирусов Противовирусные средства, механизмы их действия. Организация генома бактерий Антибактериальные препараты. Организация генома эукариот Геномное редактирование. | Практическая работа «Выделение ДНК из банана». Практическая работа «Модель ДНК- оригами». Практическая работа «Определение качества препаратов ДНК с помощью спектрофотометрии» (при наличии оборудования). Практическая работа «Репликативная машина (игра- демонстрация)». Практическая работа «ПЦР (модель амплификация на бумаге)». Практическая работа «Сила промотора». Практическая работа «Решение задач на генетический код. Трансляция». Практическая работа «Фолдинг белков». Исследовательская работа «Распространение антибиотикорезистент ных бактерий». Практическая работа «Работа в овременных генетических базах данных. Проведение In silico анализа последовательностей генов». |
| Тема 2. Молекулярные основы генетики (20 ч) | Предмет генетики. Краткая история развития представления о наследственности. От гена к признаку: как раскрасить кота. Что такое признак? Путь от гена до признака. Мутации. Аллели. Гетерозиготы и гомозиготы. Доминантные и рецессивные аллели. Гены строят организм. Включение и выключение большого набора генов. Как клетки понимают, какие гены должны работать. Дискретное наследование признаков. Законы Менделя: один ген - один признак. Схема скрещивания. Закон единообразия гибридов первого поколения. Закон расщепления признака во втором поколении. Законы Менделя: несколько генов - несколько признаков. Дигибридное скрещивание. Независимое расхождение хромосом. Сцепленное наследование. Взаимодействие генов. Аллельное и неаллельное. Определение пола. Половые хромосомы. Самцы и самки. Влияние факторов окружающей среды. Хромосомное определение пола. Половые хромосомы. Проблема дополнительной Х-хромосомы у женщин. Трехцветные кошки. | Ролевая игра «Аллели». Исследовательский проект Мутагенные факторы. Ролевая игра «Судьба клетки». Гены- переключатели. Практическое задание «Алгоритмы для клеток». Практическое задание «Единообразие первого поколения». Практическое задание «Расщепление во втором поколении». Исследовательский проект «Законы Г. Менделя в эксперименте». Практическое задание «Решетка Пеннета». Практическое задание «Наследование, сцепленное с полом». Практическое занятие «Взаимодействия генов (моделирование синтеза и транспорта пигмента в клетку)». |
| Тема 3. Молекулярные основы селекции (28 ч) | Гены в популяциях: великое равновесие. Популяция. Частоты встречаемости признака и аллеля. Уравнение Харди- Вайнберга. Популяции меняются: численность, миграция и выбор супруга. Факторы, которые выводят популяцию из равновесия Харди- Вайнберга. Численность популяции. Ролевая игра «Эффект основателя». Дрейф генов. Мутации. Неслучайное скрещивание. Изоляция. Популяции меняются: естественный отбор. Механизм действия естественного отбора. Движущий отбор. Модификационная изменчивость. Статистические особенности модификационной изменчивости. Наследование количественных признаков. Количественные признаки. Средовая изменчивость признака. Коэффициент наследуемости признака. Ответ на отбор. Поиск генов количественных признаков. Однонуклеотидные варианты генов. ДНК-чип. Полногеномный анализ ассоциаций. «Омы» над геномом. Постгеномная эра. Обратная генетика. «Омиксные» исследования. Протеом, метаболом. Доместикация и центры генетического разнообразия. Поиски растений с «хорошими» признаками для человека. Центры генетического разнообразия. Николай Иванович Вавилов. Селекция. Комбинационная и гибридная селекция. Гетерозис. Сохранить и изучить гены, чтобы менять будущее. Как правильно хранить гены. Коллекции генетических ресурсов растений. Практикум и/или исследовательский проект: Методы культивирования in vitro для сохранения генетических ресурсов растений и для ускоренной селекции Генетические центры в нашей стране. Где занимаются генетикой и геномикой для нужд сельского хозяйства. | Практическое задание «Частоты аллелей, генотипов и фенотипов». Исследовательский проект «Анализ генетической структуры популяции (на основе закона Харди-Вайньерга)». Ролевая игра «Эффект бутылочного горлышка». Ролевая игра «Естественный отбор». Исследовательские работы «Модификационная изменчивость растений в пределах вашего места жительства». Практическое задание «Агрономы». Практическое задание «Гомологические ряды наследственной изменчивости». |
04. Планируемые результаты
В рамках модуля формируются умения ставить исследовательский вопрос, выдвигать гипотезу, составлять план наблюдения или эксперимента, оценивать данные, делать выводы и представлять результаты. Общий перечень личностных, метапредметных и предметных результатов приведён в обзорной программе курса.
05. Визуальный ориентир
06. Логика курса
