【人教版】Старшая школа Биология Обязательный Модуль 2

📚 Краткое содержание

Этот курс является обязательным учебником по биологии для 10-11 классов (углубленный уровень) в соответствии с программой старшей школы. В нем систематически излагаются основные законы генетики, природа и экспрессия генов, биологическая изменчивость и теория эволюции. Курс знакомит учащихся с законами Менделя, хромосомной теорией и ключевыми концепциями молекулярной генетики через историю научных открытий.

Исследуйте тайны жизни, расшифровывая генетический код от законов Менделя до молекулярной эволюции.

Автор: Народное издательство образования, Центр разработки учебных программ и учебников, Центр исследований и разработки учебных курсов по биологии

Благодарности: Данный учебник утвержден экспертным комитетом Государственного комитета по учебникам. В состав авторского коллектива вошли Ван Ин, Ван Юншэн, Ван Вэйгуан и другие.

🎯 Цели обучения

1. Объяснять моногибридное скрещивание Менделя и закон расщепления.
2. Анализировать дигибридное скрещивание Менделя и закон независимого наследования.
3. Понимать роль гипотетико-дедуктивного метода в научном исследовании и уметь разрабатывать простые схемы генетических экспериментов.
4. Описывать поведение хромосом в процессе мейоза и значение оплодотворения для генетической стабильности организмов.
5. На основе гипотезы Саттона и экспериментов Моргана с дрозофилами объяснять доказательства хромосомной теории наследственности и ее современную интерпретацию.
6. Анализировать и применять закономерности наследования, сцепленного с полом, на примерах наследственных заболеваний человека, таких как дальтонизм и гипофосфатемический рахит.
7. Критически оценивать научную логику и выводы экспериментов по трансформации пневмококков и по заражению бактерий бактериофагами, понимая применение принципов «сложения/вычитания».
8. Описывать основные характеристики двойной спирали ДНК и проводить соответствующие расчеты, используя правило комплементарности оснований.
9. Объяснять процесс, особенности и экспериментальные доказательства полуконсервативной репликации ДНК, а также ее значение для генетической стабильности.
10. Описывать процессы, места, условия и продукты транскрипции и трансляции генетической информации.

🔹 Урок 1: Открытие наследственных факторов

Обзор: Данный раздел, основанный на опытах Менделя по гибридизации гороха, систематически излагает основные законы генетики. Отталкиваясь от примера академика Юань Лунпина, посвятившего жизнь технологии гибридного риса, учащиеся погружаются в мир генетики. Основное внимание уделяется изучению закона расщепления и закона независимого наследования, открытых Менделем с помощью гипотетико-дедуктивного метода, а также обсуждается применение этих законов в современной селекции и прогнозировании признаков.

Результаты обучения:

• Объяснять моногибридное скрещивание Менделя и закон расщепления.
• Анализировать дигибридное скрещивание Менделя и закон независимого наследования.
• Понимать роль гипотетико-дедуктивного метода в научном исследовании и уметь разрабатывать простые схемы генетических экспериментов.

🔹 Урок 2: Взаимосвязь генов и хромосом

Обзор: Данная часть курса охватывает ключевые механизмы генетики: от клеточного уровня (мейоз и оплодотворение) и молекулярно-клеточного уровня (параллелизм между генами и хромосомами) до уровня организма (закономерности наследования, сцепленного с полом). В ходе обучения учащиеся поймут, как организмы поддерживают генетическую стабильность посредством мейоза, и научатся, используя экспериментальные данные Моргана, объяснять расположение генов в хромосомах и его влияние на признаки, сцепленные с полом.

Результаты обучения:

• Описывать поведение хромосом в процессе мейоза и значение оплодотворения для генетической стабильности организмов.
• На основе гипотезы Саттона и экспериментов Моргана с дрозофилами объяснять доказательства хромосомной теории наследственности и ее современную интерпретацию.
• Анализировать и применять закономерности наследования, сцепленного с полом, на примерах наследственных заболеваний человека, таких как дальтонизм и гипофосфатемический рахит.

🔹 Урок 3: Природа гена

Обзор: Данный раздел, прослеживая классические этапы поиска в истории биологии, устанавливает ДНК как основное наследственное вещество, а затем глубоко анализирует структуру двойной спирали ДНК и механизм ее полуконсервативной репликации. В заключение абстрактное понятие «гена» конкретизируется как участок ДНК, обладающий генетическим эффектом, что на молекулярном уровне проясняет суть непрерывности жизни.

Результаты обучения:

• Критически оценивать научную логику и выводы экспериментов по трансформации пневмококков и по заражению бактерий бактериофагами, понимая применение принципов «сложения/вычитания».
• Описывать основные характеристики двойной спирали ДНК и проводить соответствующие расчеты, используя правило комплементарности оснований.
• Объяснять процесс, особенности и экспериментальные доказательства полуконсервативной репликации ДНК, а также ее значение для генетической стабильности.

🔹 Урок 4: Экспрессия генов

Обзор: Данная часть курса охватывает поток генетической информации от гена к белку, подробно разбирая молекулярные механизмы транскрипции и трансляции. В рамках курса описывается суть и развитие центральной догмы молекулярной биологии, обсуждается процесс расшифровки генетического кода, а также глубоко анализируется, как гены определяют признаки организмов путем контроля синтеза белка, и основополагающий закон избирательной экспрессии генов, лежащий в основе клеточной дифференцировки.

Результаты обучения:

• Описывать процессы, места, условия и продукты транскрипции и трансляции генетической информации.
• Используя математические выводы, объяснять логику кодонов и анализировать биологическое значение их вырожденности и универсальности.
• Составлять схему центральной догмы молекулярной биологии, иллюстрирующую единство вещества, энергии и информации в живых системах.

🔹 Урок 5: Генные мутации и другие изменения

Обзор: Данный раздел посвящен источникам наследуемой изменчивости организмов и их применению в медицине и сельском хозяйстве. Содержание охватывает от молекулярного уровня (генные мутации) до клеточного уровня (хромосомные аберрации, включая числовые и структурные изменения), а также то, как эти изменения приводят к наследственным заболеваниям человека. Углубленное понимание механизмов изменчивости позволит учащимся узнать о современных методах профилактики и лечения наследственных заболеваний, таких как медико-генетическое консультирование, пренатальная диагностика и генетическое тестирование, а также осознать социальную ценность профессии генетического консультанта.

Результаты обучения:

• Объяснять на молекулярном уровне понятие, причины и особенности генных мутаций, а также механизмы канцерогенеза клеток.
• Различать структурные и числовые хромосомные мутации (гаплоидия, полиплоидия), а также владеть методикой эксперимента по индуцированию изменений числа хромосом с помощью низкой температуры.
• Классифицировать типы наследственных заболеваний человека и уметь применять данные исследований и генетические принципы для их диагностики, профилактики, а также для обсуждения социально-этических аспектов.

🔹 Урок 6: Эволюция организмов

Обзор: Данная часть курса охватывает ключевые доказательства и механизмы биологической эволюции. Опираясь на данные палеонтологии, эмбриологии и молекулярной биологии, обосновывается теория общего происхождения; затем глубоко рассматривается формирование адаптаций, их универсальность и относительность, подчеркивается, что естественный отбор является основной движущей силой эволюции; и, наконец, на примере математического моделирования и случая березовой пяденицы демонстрируется, как естественный отбор, изменяя частоты генов в популяциях, направляет эволюцию.

Результаты обучения:

• Перечислять и объяснять различные доказательства общего происхождения организмов (палеонтологические, сравнительно-анатомические, эмбриологические, молекулярные).
• Используя теорию естественного отбора, объяснять формирование адаптаций организмов и понимать их относительность.
• Точно определять такие понятия, как популяция, генофонд, частота генов, и владеть методами математического расчета частот генов.