 |
 |
 |
| - programy - wymagania edukacyjne - realizowane projekty - moja klasa - osiągnięcia - rok szkolny 2005/06 |
 |
 |
|
Program nauczania biologii w klasach I - II
liceum ogólnokształcącego
(zakres podstawowy)
(opracowany zgodnie z aktualnie obowiązującą
podstawą programową dla liceów i techników
- www.men.waw.pl)
III. Treści nauczania
Klasa II semestr II
Dział VII
Podstawy genetyki
| lp | Proponowane jednostki tematyczne | Szczegółowe (operacyjne) cele kształcenia
a) wiadomości b) umiejętności c) postawy |
Materiał nauczania | Metody, formy, pomoce dydaktyczne | uwagi |
| 1. | Struktura przestrzenna DNA, budowa deoksyrybo- nukleotydu, zasada komplementar- ności zasad. |
a) uczeń - wymienia formy DNA (kolista, liniowa - wymienia cechy nici DNA - podaje elementy nukleotydu DNA - wymienia rodzaje wiązań b) uczeń - rysuje strukturę DNA posługując się symbolami literowymi - rysuje strukturę przestrzenną DNA i jego elementów budowy - charakteryzuje budowę DNA - analizuje przydatność metod, które pomogły ustalić tę strukturę - porównuje wielkość cząsteczek zasad purynowych i pirymidynowych - ocenia znaczenie DNA w komórce c) uczeń - kształtuje postawę badawczą - integruje wiedzę i umiejętności z fizyki, chemii, biologii |
Nazwa DNA, formy DNA, występowanie DNA w komórce. Szczegółowa analiza schematów przedstawiających strukturę przestrzenną, budowę i komplementarność nici, usytuowanie w przestrzeni elementów budowy cząsteczki, struktury poszczególnych elementów nukleotydu. Historia odkrycia struktury przestrzennej DNA (Watson, Crick, Wilkinson), metody stosowane przez badaczy, odmienne formy DNA (prawoskrętne). Funkcje DNA - powtórzenie. | Praca w zespołach (opracowywanie elementów tematu), analiza schematów, korzystanie ze żródeł informacji - "Leksykon biologiczny", "Genetyka" , W.Lewiński, Solomon Ville "Biologia", Prezentacja osiągnięć grup | Możliwa praca z Internetem |
| 2.3. | Proces replikacji DNA i jego związek z podziałami komórkowymi. | a) uczeń - definiuje pojęcie cyklu życiowego - wymienia fazy cyklu - definiuje pojęcie mitoza , mejoza - wymienia fazy kariokinezy obu podziałów - wymienia elementy budujące chromosom podziałowy - definiuje pojęcie replikacja - wymienia etapy replikacji - wymienia jej substraty i produkty - wymienia jej cechy i podaje znaczenie b) uczeń - konstruuje obraz graficzny replikacji - rysuje schemat cyklu życiowego komórki - porównuje replikację prokariontów i eukariontów - porównuje proces syntezy nic wiodącej i opóżnionej - analizuje schematy - ocenia wierność procesu c) uczeń - kształtuje postawę badawczą - integruje wiadomości i umiejętności z chemii i biologii |
Cykl życiowy komórki: faza G1, S, G2. Podziały komórkowe - mitoza i mejoza - analiza schematów, zwrócenie uwagi szczególnej na obecność chromatyd i ich związek z fazą S. Specjalizacja komórek i utrata zdolności do podziału. Przebieg fazy S - czas trwania, proces replikacji. Przebieg replikacji . Enzymy katalizujące proces i ich role, substraty, produkty, udział ATP, etapy replikacji i ich przebieg. Nici wiodąca i opóżniona, rola primerów RNA, replikacja końcówek chromosomów (telomerów) i rola w tym telomerazy. Cechy replikacji. Wierność replikacji, system naprawczy. Znaczenie replikacji. | Praca w grupach : analiza schematu cyklu życiowego komórki (tablica barwna), analiza kserokopii schematów mitozy i mejozy, Wykład połączony z analizą kserokopii schematów replikacji Elementy dyskusji. Solomon, Ville Biologia, Winter, Hickey Genetyka z serii Krótkie wykłady, W. Lewiński Genetyka | Możliwa praca z Internetem |
| 4. | Kod genetyczny, jego właściwości i zastosowanie | a) uczeń - definiuje kod genetyczny - wymienia jego właściwości - opisuje tabelę kodu - podaje zastosowanie tabeli b) uczeń - analizuje trójkowość kodu, uzasadnia słuszność takiej hipotezy (teraz teorii) - charakteryzuje właściwości kodu - ilustruje je za pomocą symboli - dowodzi, że uniwersalność kodu świadczy o jedności świata organizmów - uzasadnia potrzebę funkcjonowania specjalnych kodonów start i stop c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Zdefiniowanie pojęcia kodu. Przykłady innych kodów stosowanych przez człowieka. Pojęcie kodu genetycznego. Cechy kodu genetycznego. Matematyczna analiza "trójkowości" kodu. Uniwersalność, wieloznaczność (zdegenerowanie) - synonimy, pozycja tolerancji , bezprzestankowość, niezachodzenie, zamrożenie. Historia rozszyfrowania kodu (Nirenberg, Matthaei). Struktura tabeli kodu i jej wykorzystanie. Triplety nonsensowne, triplet startowy. | Praca w grupach, analiza matematyczna trójkowości, analiza tabeli, prezentacja przez kolejno wszystkich uczestników zajęć Tabela kodu (tablica barwna), kserokopie , W. Lewiński Genetyka, Winter, Hickey Fletcher, Genetyka | Możliwe wykorzystanie Internetu |
| 5. | Hipotezy o roli RNA w ewolucji życia na Ziemi. Rodzaje i funkcje RNA. | a) uczeń - definiuje pojęcie rybozym - rozpoznaje na schematach etapy ewolucji biochemicznej - podaje kolejność pojawiania się makromolekuł - uzasadnia pierwszeństwo rybozymu przed białkiem i DNA b) uczeń - analizuje schematy - porównuje stopień specjalizacji RNA i DNA - dowodzi słuszności hipotezy "świata RNA" c) uczeń - kształtuje postawę naukową |
Odkrycie przez T.Cecha rybozymów - cząsteczek o właściwościach katalitycznych i nośników informacji. Hipoteza "świata RNA. Hipoteza Hirao i Ellingtona - analiza schematów przedstawiających pierwsze fazy ewolucji m.in. aparatu translacyjnego. Rodzaje i funkcje RNA - tRNA, rRNA, mRNA, snRNA. | Wykład połączony z analizą schematów, A.Kubicz "Tajemnice ewolucji molekularnej" | |
| 6. | Transkrypcja genów w komórkach eukariotycznych | a) uczeń - wymienia etapy procesu - definiuje pojęcie enhancera i silencera - opisuje budowę hnRNA - definiuje pojęcia intron i egzon - rozpoznaje na schematach etapy transkrypcji b) uczeń - charakteryzuje działanie trzech typów polimeraz - porównuje przebieg transkrypcji u pro- i eukariontów - ocenia stopień komplikacji obu procesów c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Etapy transkrypcji : Inicjacja - udział polimerazy RNA II. Czynniki transkrypcyjne, promotor z sekwencją kasety TATA (umożliwia właściwe ułożenie kompleksu enzymów na nici matrycowej DNA. Sekwencje wzmacniające (enhancery) stymulujące transkrypcję. Sekwencje wyciszające (silencery) hamujące transkrypcję. Terminacja - proces złożony, mechanizm nieznany. HnRNA (heterogenny RNA) - splicing. Struktura hnRNA - introny i egzony. | Wykład, analiza schematów, Literatura j.w. | |
| 7. | Przebieg translacji - rola t- RNA | a) uczeń - rozpoznaje schemat budowy aminokwasu - wymienia grupy funkcyjne aminokwasu i podaje ich charakter - wymienia poziomy organizacji białka - wymienia elementy biorące udział w translacji - rozpoznaje schemat budowy t- RNA - rozpoznaje schemat translacji b) uczeń - rysuje schemat budowy aminokwasu - rysuje schemat budowy I, II, III, IV rzędowej struktury białka - rysuje schemat budowy t- RNA - analizuje przebieg translacji - ocenia znaczenie tRNA w tym procesie |
Struktura I,II,III,IV - rzędowa białka. Aminokwasy. Struktura wiązania peptydowego. Przebieg translacji - analiza schematów. Miejsce aminokwasowe i peptydowe na rybosomie i ich rola. Usytuowanie aminoacylo- tRNA względem mRNA i rybosomu. Sposób odczytywania antykodonu. Mechanizm translacji. | Praca w grupach 2- 3 osobowych , analiza schematów i tekstów żródłowych Ville,Solomon "Biologia", Krótki film o translacji mojej produkcji. Możliwa praca z Internetem | |
| 8.9. | Czynniki mutagenne, rodzaje mutacji, mechanizmy naprawy DNA | a) uczeń - definiuje pojęcie mutacji - wymienia typy mutacji - wymienia czynniki mutagenne - wyjaśnia mechanizm poszczególnych rodzajów mutacji - rozpoznaje na schematach typy mutacji - wymienia i opisuje choroby o podłożu mutacyjnym b) uczeń - rysuje schematy poszczególnych typów mutacji - charakteryzuje rodzaje mutacji - porównuje efekty różnych typów mutacji - ocenia rolę mutacji w życiu człowieka i w życiu przyrody - analizuje schematy różnych typów mutacji c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Definicja mutacji. Mutacje spontaniczne i indukowane. Mutacje milczące i objawiające się fenotypowo. Mutacje somatyczne i dziedziczne. Mutacje letalne.(wyjaśnienie pojęć) Rodzaje mutacji ze względu na zasięg działania : genowe (punktowe), chromosomowe, genomowe i ich mechanizm. Czynniki mutagenne - klasyfikacja, oddziaływanie na DNA. Przykłady chorób człowieka wywołanych mutacjami różnego typu. Mechanizmy naprawcze w komórce. Znaczenie mutacji w przyrodzie - rola w procesie ewolucji. | Pogadanka, analiza wykresów przedstawiających mechanizmy różnych typów mutacji, analiza tablic z efektami mutacji u człowieka. W.Lewiński "Genetyka", Winter, Hickey, Fletcher "Genetyka", Solomon, Ville "Biologia" | |
| 10. | Sprawdzian wiedzy i umiejętności | j.w. | Test sprawdzający wiedzę i umiejętności z lekcji 1 - 23 | ||
| 11. | Prawa Gregora Mendla - krzyżówki jedno- i dwugenowe | a) uczeń - podaje istotne dane dotyczące życia i pracy G. Mendla - wyjaśnia mechanizm obu krzyżówek b) uczeń - rozwiązuje oba typy krzyżówek - dowodzi prawdziwości I i II prawa Mendla na podstawie przeprowadzonych krzyżówek c) uczeń - integruje wiedzę i umiejętności z historii i biologii |
Krótka charakterystyka okresu historycznego współczesnego Mendlowi. Prace doświadczalne G. Mendla i ich charakterystyka : dobrze dobrany materiał badawczy, podejście do zadania metodologicznie. Opracowanie wyników metodami matematycznymi. I prawo Mendla - krzyżówka jednogenowa (przyjęcie określonych oznaczeń) II prawo Mendla - krzyżówka dwugenowa Analiza wyników, porównanie z treścią I i II prawa Mendla. | Wykład , praca w grupach i indywidualnie, wykonanie obu krzyżówek w zeszytach i na tablicy za pomocą przyjętych oznaczeń pokoleń i alleli W. Lewiński "Genetyka" | |
| 12. | Prawa Mendla - ćwiczenia | a) b) c) uczeń: - sprawnie opisuje allele, genotypy posługując się przyjętą symboliką - interpretuje wyniki - samodzielnie formuje zapis krzyżówek |
Lekcja utrwalająca. Krzyżówka wsteczna (testowa). Dziedziczenie barwy oczu. Dziedziczenie barwy i łaciatości u bydła. Dziedziczenie cech upierzenia u kur. Dziedziczenie cech kolb u kukurydzy. Itp. | Przeprowadzanie krzyżówek w grupach. J. Danowski "Repetytorium dla kandydatów na akademie medyczne" | |
| 13. | Odstępstwa od praw Mendla | a) uczeń - wymienia zjawiska odbiegające od reguł mendlowskich - wyjaśnia, na czym polegają odstępstwa - rozpoznaje odstępstwa po wynikach krzyżówki - wymienia allele warunkujące dziedziczenie grup krwi obu typów b) uczeń - rozwiązuje krzyżówki ilustrujące odstępstwa od praw Mendla - analizuje krzyżówki c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Odstępstwa od II prawa Mendla: - allele wielokrotne - dziedziczenie grup krwi A,B,AB,O - dziedziczenie wielogenowe - czynnik Rh, barwa skóry, barwa kwiatów u groszku pachnącego. - Allele letalne - dziedziczenie żółtej barwy sierści i letalności u myszy. - Plejotropizm. - Geny sprzężone. | Zajęcia ćwiczeniowe - praca w grupach - przeprowadzanie krzyżówek, interpretacja wyników Jacek Danowski "Repetytorium dla kandydatów na akademiemedyczne" | |
| 14. | Dziedziczenie płci , cech sprzężonych z płcią oraz związanych z płcią. | a) uczeń - wymienia typy dziedziczenia płci - wyjaśnia istotę różnych typów dziedziczenia - definiuje pojęcia - izo- i heterogametyczność - wyjaśnia obecność ciałka Barra w jądrach komórek linii żeńskiej u człowieka - ilustruje typy dziedziczenia krzyżówkami - definiuje pojęcie cech sprzężonych z płcią - definiuje pojęcie hemizygotyczności b) uczeń - konstruuje krzyżówki adekwatnie do treści zadań - wyjaśnia zależności między genotypem a fenotypem w dziedziczeniu cech związanych z płcią c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Mechanizm dziedziczenia płci u wywilżni, człowieka, ptaków (kury domowej), niektórych owadów. Izogametycz-ność, heterogametyczność. Ciałko Barra w jądrach komórek kobiecych. Przeprowadzenie krzyżówek, ilustrujących różne typy dziedziczenia płci. Cechy sprzężone z płcią. Hemizygotyczność płci męskiej pod względem cech sprzężonych z płcią. Cechy związane z płcią - dziedziczenie łysienia u człowieka. | Wykład, praca w grupach, ćwiczenia Solomon, Ville "Biologia", W. Lewiński "Genetyka", J. Danowski "Repetytorium..." | |
| 15. | Genom człowieka. Projekt poznania ludzkiego genomu, problemy etyczno- prawne. | a) uczeń - wymienia struktury komórkowe z DNA - wymienia elementy budujące genom człowieka - rozpoznaje na schemacie genom człowieka i jego składowe - rozpoznaje sekwencje powtórzone na schemacie - wyjaśnia, w jaki sposób sekwencje mogą pomóc w identyfikacji b) uczeń - rysuje schemat przedstawiający budowę genomu - porównuje elementy kodujące i niekodujące pod względem ilości c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Struktura genomu człowieka - DNA jądrowe i mitochondrialne. DNA jądrowe : geny i struktury związane z genami : sekwencje niekodujące (introny, promotory, sekwencje początkowe i końcowe genów, pseudogeny, fragmenty genów) sekwencje kodujące . DNA pozagenowy (funkcja ?): umiarkowanie i wielokrotnie powtórzone sekwencje (powtórzenia rozproszone, powtórzenia zespolone - satelitarny, minisatelitarny i mikrosatelitarny DNA) Sekwencje unikatowe. Funkcje wybranych elementów genomu. Rola polimorfizmu liczby powtórzeń tandemowych w identyfikacji osób. Techniki stosowane w pracach nad poznaniem (zsekwencjonowaniem) ludzkiego genomu. Znaczenie tego przedsięwzięcia. | Wykład , analiza schematów Winter, Hickey, Fletcher "Genetyka" | |
| 16. | Techniki sztucznej rekombinacji DNA. Sekwencjonowanie DNA | a) uczeń - wymienia techniki sztucznej rekombinacji - rozpoznaje ich przebieg na schematach - wyjaśnia, na czym polega każda z nich - uzasadnia ich przydatność w różnych gałęziach nauki - wyjaśnia działanie enzymów restrykcyjnych b) uczeń - rysuje schematy przedstawiające etapy poszczególnych technik - ocenia ich przydatność w medycynie, kryminalistyce, rozwoju nauk przyrodniczych c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Łańcuchowa reakcja polimeryzacji (PCR) - mechanizm, zastosowanie. Rola enzymów restrykcyjnych. Hybrydyzacja DNA - mechanizm i zastosowanie. Klonowanie DNA - z zastosowaniem fagów, plazmidów - przebieg i zastosowanie. Sekwencjonowanie DNA - technika i zastosowanie. Terapia genowa i jej znaczenie w medycynie. | Wykład, analiza schematów, dyskusja nad zastosowaniem, Winter, Hickey, Fletcher "Genetyka", Solomon, Ville "Biologia" "Terapia genowa szansą dla medycyny", raport specjalny Świat Nauki, sierpień 1997, "Klonowanie i medycyna", J.Willmut, Świat Nauki, luty 1999, "Szczepionki genowe", Weiner, Kennedy, Świat Nauki, wrzesień 1999 | |
| 17.18. | Biotechnologia, inżynieria genetyczna - dyskusja nad przyszłością. | a) uczeń - definiuje podstawowe dla tematu pojęcia - rozpoznaje na schematach procesy - wyjaśnia na czym polegają te procesy - uzasadnia ich przydatność b) uczeń - rysuje schematy przebiegu wybranych procesów - ocenia przydatność (zalety i wady) żywności transgenicznej - ocenia przydatność zwierząt transgenicznych c) uczeń - kształtuje postawę badawczą |
Chów wsobny, wybujałość mieszańców - historyczne metody wpływania na cechy potomstwa. Zastosowanie w rolnictwie i hodowli. Czym zajmuje się biotechnologia i jak się ją wykorzystuje - związki biotechnologii z genetyką, rolnictwem, chemią, medycyną, przemysłem elektronicznym, sozologią (utylizacja odpadów) itp. Czym zajmuje się inżynier genetyczny - transfer genów, organizmy i żywność transgeniczna, żywe fabryki leków. Strona etyczna zagadnienia. | Referaty uczniów przygotowane na podstawie: "Transgeniczne zwierzęta jako fabryki leków", Velander, Luboń, Drohan "Świat Nauki", marzec 1997 "Żywność Frankensteina?", Łęski, Wiedza i Życie, maj 1999 K.Szymborowski, "O.J.Simson a genetyka molekularna", Wiedza i Życie, grudzień 1996, "Inżynieria genetyczna w walce z chorobami infekcyjnymi", E.Jagusztyn- Krynicka, Biologia w Szkole, maj- czerwiec 1999, W. Landgridge, "Smakowite szczepionki", Swiat Nauki, grudzień 2000 analiza schematów, dyskusja | |
| 19. | Sprawdzian wiedzy i umiejętności | j.w. | Test polegający na interpretacji i opisie wcześniej analizowanych schematów oraz rozwiązywaniu zadań genetycznych. |