Саблина О. В., Дымшиц Г. М. Биология. 10—11 классы


ПРОГРАММА ПО БИОЛОГИИ
для 10—11 классов
общеобразовательных учреждений

Профильный уровень
Авторы: О. В. Саблина, Г. М. Дымшиц

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

      Сегодня биология — наиболее бурно развивающаяся область естествознания. Революционные изменения в миропонимании ученых-естественников, произошедшие в середине XX в., были обусловлены открытиями в молекулярной и клеточной биологии, генетике, экологии. За полвека биология превратилась из описательной науки в аналитическую, имеющую многочисленные прикладные отрасли. Биологические знания лежат в основе развития медицины, фармакологической и микробиологической промышленности, сельского и лесного хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности, системы охраны окружающей среды.
      Курс общей биологии на профильном уровне должен быть направлен на формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее организации от молекулярного до биосферного уровня, ее эволюции. У школьника должно быть сформировано биоцентрическое мировоззрение, основанное на глубоком понимании взаимосвязи элементов живой и неживой природы, осознании человека как части природы, продукта эволюции живой материи.
      При изучении общей биологии рекомендуется обращать особое внимание на то, что живая материя — это особая форма движения материи во Вселенной, управляемая законами, несводимыми к законам физики. Функционирование живой материи принципиально невозможно описать уравнениями на основе знания только физических и химических закономерностей. Живое отличается от неживого возникновением, а также хранением, передачей и развертыванием информации. Оперирование огромными объемами информации возможно только благодаря наличию многоуровневых иерархически устроенных управляющих систем, своего рода компьютеров со своими носителями данных, языками программирования, переключением программ. Понимание этой сложности живой материи должно сопровождаться и пониманием того, что глубокое изучение ее возможно только с использованием научных методов и достижений разных наук — физики, химии, математики, информатики.
      Желательно провести сравнение научного метода познания живой природы и ненаучных способов отражения действительности (например, искусства). При этом следует донести до учащихся понимание того, что эти два способа познания мира не исключают и не заменяют, а дополняют друг друга. При этом следует четко понимать, что предметом естественных наук является умопостигаемое, тогда как содержание произведений искусства постигается эмоциями. Следует уделить внимание роли гипотезы в развитии биологии. Необходимо обратить внимание на то, что некоторые биологические явления (возникновение жизни, макроэволюционные события) невозможно наблюдать непосредственно, поэтому их приходится реконструировать и проверять косвенными методами.
      Описание лабораторных работ, темы которых приводятся ниже, дано в «Практикуме по общей биологии». Из приводимых тем лабораторных работ учитель может выбирать те, для проведения которых есть соответствующие условия в классе. По некоторым темам (приспособление организмов к условиям обитания, палеонтология, экология и др.), для которых нет или мало доступных для школьников методик, в качестве лабораторных работ можно предложить учащимся изготовление наглядных пособий — плакатов, таблиц, схем, стенгазет.
      Часть рекомендуемых демонстраций может быть проведена в форме экскурсий в местный краеведческий музей, на селекционную станцию, местную выставку цветов, кошек, собак, сельскохозяйственной продукции и т. п.
      Во время изучения курса рекомендуется применять такие формы обучения, как дискуссии, рефераты, доклады. Кроме докладов, посвященных научным проблемам и фактам, рекомендуется проведение докладов (возможно, в виде конференции совместно с преподавателями истории), посвященных истории науки и великим ученым. Желательно обсудить судьбу биологических наук в России, сессию ВАСХНИЛ 1948 г., роль Т. Д. Лысенко.
      Предлагаемая программа разработана на основе федерального компонента Государственного стандарта общего образования и примерной программы среднего (полного) общего образования, в соответствии с которыми на изучение курса биологии выделяется 210 ч, в том числе в 10 классе — 105 ч (3 ч в неделю), в 11 классе — 105 ч (3 ч в неделю).

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ

      В результате изучения биологии на профильном уровне учащиеся должны
      знать:

  • основные положения биологических теорий (клеточная теория; хромосомная теория наследственности; синтетическая теория эволюции; теория антропогенеза); учений (о путях и направлениях эволюции; Н. И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений; В. И. Вернадского о биосфере);
  • сущность законов (Г. Менделя; сцепленного наследования Т. Моргана; гомологических рядов наследственной изменчивости; зародышевого сходства; Харди — Вайнберга); закономерностей (изменчивости; сцепленного наследования; наследования, сцепленного с полом; взаимодействия генов и их цитологических основ); правил (доминирования Г. Менделя; экологической пирамиды); принципов репликации, транскрипции и трансляции; гипотез (чистоты гамет, сущности и происхождения жизни, происхождения человека);
  • имена великих ученых и их вклад в формирование современной естественно-научной картины мира;
  • строение биологических объектов: клеток прокариот и эукариот (химический состав и строение); генов, хромосом, женских и мужских гамет; вирусов; одноклеточных и многоклеточных организмов; структуру вида и экосистем;
  • сущность биологических процессов и явлений: хранения, передачи и реализации генетической информации; обмена веществ и превращения энергии в клетке; фотосинтеза и хемосинтеза; митоза и мейоза; развития гамет у цветковых растений и позвоночных животных; размножения; оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных; индивидуального развития организма (онтогенеза); взаимодействия генов; искусственного, движущего и стабилизирующего отбора; географического и экологического видообразования; влияния элементарных факторов эволюции на генофонд популяции; формирования приспособленности к среде обитания; круговорота веществ и превращения энергии в экосистемах и биосфере; эволюции биосферы;
  • использование современных достижений биологии в селекции и биотехнологии (гетерозис, полиплоидия, отдаленная гибридизация, трансгенез);
  • современную биологическую терминологию и символику;
  •       уметь:
  • объяснять роль биологических теорий, идей, принципов, гипотез в формировании современной естественно-научной картины мира и научного мировоззрения; единство живой и неживой природы, родство живых организмов; отрицательное влияние алкоголя, никотина, наркотических веществ на развитие зародыша человека; влияние мутагенов на организм человека; взаимосвязи организмов и окружающей среды; эволюцию видов, человека, биосферы; единство человеческих рас; возможные причины наследственных заболеваний, генных и хромосомных мутаций; причины устойчивости и смены экосистем; необходимость сохранения многообразия видов;
  • решать биологические задачи разной сложности;
  • составлять схемы скрещивания, путей переноса веществ и энергии в экосистемах (цепи питания, пищевые сети);
  • описывать микропрепараты клеток растений и животных; представителей разных видов по морфологическому критерию; экосистемы и агроэкосистемы своей местности;
  • выявлять приспособления организмов к среде обитания; ароморфозы и идиоадаптации у растений и животных; отличительные признаки живого (у отдельных организмов); абиотические и биотические компоненты экосистем; взаимосвязи организмов в экосистеме; источники мутагенов в окружающей среде (косвенно); антропогенные изменения в экосистемах своего региона;
  • сравнивать биологические объекты (клетки растений, животных, грибов и бактерий, экосистемы и агроэкосистемы); процессы и явления (автотрофный и гетеротрофный способы питания; фотосинтез и хемосинтез; митоз и мейоз; бесполое и половое размножение; оплодотворение у цветковых растений и позвоночных животных; внешнее и внутреннее оплодотворение; формы естественного отбора; искусственный и естественный отбор; способы видообразования; макро- и микроэволюцию; пути и направления эволюции) и делать выводы на основе сравнения;
  • анализировать и оценивать различные гипотезы происхождения жизни и человека; глобальные антропогенные изменения в биосфере; этические аспекты современных исследований в биологической науке;
  • осуществлять самостоятельный поиск биологической информации в различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях, компьютерных базах, интернет-ресурсах) и применять ее в собственных исследованиях;
          использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни:
    для профилактики различных заболеваний (инфекционных, врожденных, наследственных), а также никотиновой, алкогольной и наркотической зависимости; для оценки опасного воздействия на организм человека различных загрязнений среды; для осуществления личных действий по защите окружающей среды; для оценки этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное оплодотворение).

    СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    10 класс

    (105 ч, 3 ч в неделю; 5 ч — резервное время)

    Введение (2 ч)
          Биология как наука. Биологические дисциплины, их связи с другими науками. Единство живого. Основные свойства живых организмов. Уровни организации живой материи. Методы познания живой природы.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: понятие биологических систем; уровни организации живой природы; методы познания живой природы.

    Раздел I
    БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ:
    КЛЕТКА, ОРГАНИЗМ

    (98 ч)

    Тема 1. Молекулы и клетки (12 ч)

          Цитология — наука о клетке. История изучения клетки. Клеточная теория. Многообразие форм и размеров клеток в зависимости от их функций. Клетка как целостная система. Прокариоты и эукариоты. Методы изучения клетки.
          Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Роль ионов в клетке и организме. Роль воды. Гидрофильные и гидрофобные молекулы.
          Биополимеры. Регулярные и нерегулярные полимеры.
          Строение белков. Аминокислоты. Пептидная связь. Уровни организации белковой молекулы. Биологические функции белков.
          Углеводы. Моносахариды: рибоза, дезоксирибоза, глюкоза. Дисахариды: сахароза, лактоза. Полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Функции углеводов.
          Липиды. Химическое строение липидов. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Жиры, воски, фосфолипиды. Функции липидов.
          Нуклеиновые кислоты. Строение нуклеиновых кислот. Типы нуклеиновых кислот. Функции нуклеиновых кислот.
          АТФ, макроэргические связи.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: элементный состав клетки, строение молекул воды; молекул углеводов, липидов, белков, молекул ДНК, РНК и АТФ; строение клеток животных и растений, прокариотической и эукариотической клеток. Пространственная модель молекулы ДНК.

    Тема 2. Клеточные структуры и их функции (6 ч)

          Биологические мембраны. Строение и функции плазматической мембраны.
          Мембранные органеллы. Ядро. Вакуолярная система клетки. Митохондрии. Пластиды.
          Опорно-двигательная система клетки. Рибосомы. Клеточные включения.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: строение плазматической мембраны, строение клеток животных и растений, прокариотической и эукариотической клеток. Динамическое пособие «Строение клетки».

    Тема 3. Обеспечение клеток энергией (8 ч)

          Обмен веществ и превращения энергии в клетке. Понятия метаболизма, анаболизма, катаболизма.
          Источники энергии для живых организмов. Автотрофы и гетеротрофы.
          Фиксация энергии солнечного света растениями. Хлорофилл. Строение хлоропласта. Фотосинтез. Световая фаза фотосинтеза. Фотолиз воды. Темновая фаза фотосинтеза. Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле.
          Расщепление полисахаридов — крахмала и гликогена. Анаэробное расщепление глюкозы.
          Цикл Кребса. Окислительное фосфорилирование. Роль кислорода. Аэробы и анаэробы.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: обмен веществ и превращения энергии в клетке; строение хлоропласта; процесс фотосинтеза; строение митохондрии; процесс хемосинтеза. Выделение кислорода водорослями (в аквариуме) на свету.

    Тема 4. Наследственная информация и реализация ее в клетке (14 ч)

          Белки — основа специфичности клеток и организмов. Генетическая информация. Матричный принцип синтеза белка. Транскрипция.
          Генетический код и его свойства.
          Транспортные РНК. Биосинтез белка. Регуляция транскрипции и трансляции.
          Удвоение ДНК. Принципы репликации. Особенности репликации ДНК эукариот. Теломераза.
          Современные представления о строении генов. Геном. Строение хромосом.
          Генная инженерия.
          Строение вирусов. Размножение вирусов. Вирус иммунодефицита человека. Обратная транскрипция.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: процесс репликации; генетический код; биосинтез белка; регуляцию транскрипции у прокариот; строение вируса; строение хромосомы. Динамическая модель синтеза белка на рибосоме.

    Тема 5. Индивидуальное развитие и размножение организмов (12 ч)

          Деление клеток про- и эукариот. Жизненный цикл клетки (интерфаза и митоз). Фазы митоза. Гомологичные и негомологичные хромосомы. Амитоз.
          Периоды онтогенеза. Развитие зародыша животных. Дифференцировка клеток. Эмбриогенез растений.
          Постэмбриональное развитие животных и растений. Апоптоз. Многоклеточный организм как единая система. Стволовые клетки. Регенерация. Взаимодействие клеток в организме. Контроль целостности организма. Иммунитет.
          Мейоз. Определение пола у животных. Половое и бесполое размножение. Соматические и половые клетки. Чередование гаплоидной и диплоидной стадий в жизненном цикле. Партеногенез.
          Образование половых клеток у животных и растений. Оплодотворение у животных и растений.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: строение тканей растений и животных; способы бесполого размножения; оплодотворение у растений и животных; стадии развития зародыша позвоночного животного; постэмбриональное развитие. Динамические пособия «Деление клетки. Митоз и мейоз», «Гаметогенез у животных».

    Раздел II
    ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
    НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ
    (46 ч)

    Тема 6. Основные закономерности явлений наследственности (14 ч)

          Наследственность — свойство живых организмов. Генетика. Работы Г. Менделя. Гибридологический метод изучения наследственности.
          Аллели. Генотип и фенотип. Доминантные и рецессивные признаки. Единообразие гибридов первого поколения. Закон расщепления. Гомозиготы и гетерозиготы.
          Дигибридное и полигибридное скрещивания. Закон независимого наследования. Анализирующее скрещивание.
          Взаимодействие аллельных генов. Неполное доминирование. Кодоминирование. Взаимодействие неаллельных генов. Полигенные признаки. Статистическая природа генетических закономерностей.
          Сцепленное наследование. Кроссинговер. Карты хромосом. Современные методы картирования хромосом.
          Наследование, сцепленное с полом. Инактивация Х-хромосомы у самок. Признаки, ограниченные полом.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: моногибридное и дигибридное скрещивания и их цитологические основы; перекрест хромосом; неполное доминирование; сцепленное наследование; взаимодействие генов. Семена гороха с разным фенотипом (гладкие, морщинистые, желтые, зеленые). Динамические пособия «Моногибридное скрещивание», «Дигибридное скрещивание».

    Тема 7. Основные закономерности явлений изменчивости (12 ч)

          Изменчивость — свойство живых организмов. Наследственная и ненаследственная изменчивость. Комбинативная изменчивость.
          Мутационная изменчивость. Геномные, хромосомные, генные мутации. Генеративные и соматические мутации. Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова.
          Внеядерная наследственность. Митохондриальные и хлоропластные гены.
          Причины возникновения мутаций. Мутагенные факторы среды. Экспериментальный мутагенез.
          Взаимодействие генотипа и среды. Качественные и количественные признаки. Норма реакции признака. Модификационная изменчивость.
    Демонстрации
          Схемы, таблицы, фотографии и комнатные растения, иллюстрирующие: различные мутации (разные породы собак, частичный альбинизм и необычная форма листьев у комнатных растений, если есть возможность — культуры мутантных линий дрозофилы); механизм хромосомных мутаций; модификационную изменчивость; центры многообразия и происхождения культурных растений. Гербарный материал злаков с гомологической изменчивостью (остистые, безостые, высокие, карликовые растения и т. д.).

    Тема 8. Генетические основы индивидуального развития (10 ч)

          Функционирование генов в ходе индивидуального развития. Детерминация и дифференцировка. Дифференциальная активность генов. Действие генов в эмбриогенезе. Перестройки генома в онтогенезе. Иммуноглобулиновые гены млекопитающих. Мобильные генетические элементы.
          Множественное действие генов. Летальные мутации.
          Наследование дифференцированного состояния клеток. Химерные и трансгенные организмы. Клонирование.
          Генетические основы поведения. Генетические основы способности к обучению.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие взаимодействие генов и механизм хромосомных мутаций.

    Тема 9. Генетика человека (10 ч)

          Методы изучения генетики человека. Близнецы. Кариотип человека и хромосомные болезни. Картирование хромосом человека. Возможности лечения и предупреждения наследственных заболеваний. Медико-генетическое консультирование.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие исследования в области биотехнологии. Динамические пособия «Генетика групп крови», «Наследование резус-фактора».

    Примерный список лабораторных работ

    1. Обнаружение биополимеров в биологических объектах.
    2. Выделение дезоксинуклеопротеида из ткани селезенки (печени). Качественная реакция на ДНК.
    3. Каталитическая активность ферментов в живых тканях.
    4. Устройство световых микроскопов и техника микроскопирования.
    5. Особенности строения клеток прокариот и эукариот. Клетки растений и животных.
    6. Строение клетки. Размеры клеток и внутриклеточных структур.
    7. Физиологические свойства клеточной мембраны.
    8. Изучение морфологии и подсчет хромосом на временных препаратах из корешков кормовых бобов.
    9. Хромосомы млекопитающих. Кариотип.
    10. Гигантские хромосомы в слюнных железах личинок комара хирономуса (мотыля).
    11. Митоз в клетках корешка лука.
    12. Изучение мейоза в пыльниках цветковых растений.
    13. Мейоз и развитие мужских половых клеток.
    14. Сперматогенез и овогенез. Строение половых клеток. Начальные стадии дробления яйцеклетки.
    15. Дрозофила как объект генетических исследований. Постановка моногибридного и дигибридного скрещиваний.
    16. Анализ наследования в первом поколении моногибридного и дигибридного cкрещиваний. Постановка опыта на наследование, сцепленное с полом.
    17. Анализ наследования во втором поколении моногибридного и дигибридного скрещиваний. Анализ наследования в первом поколении признаков, сцепленных с полом. Постановка опытов на сцепленное наследование.
    18. Анализ наследования во втором поколении признаков, сцепленных с полом. Анализ сцепленного наследования в первом поколении. Постановка опыта на кроссинговер.
    19. Геномные и хромосомные мутации.
    20. Решение генетических задач на моно- и дигибридное скрещивания, сцепленное наследование, наследование, сцепленное с полом, взаимодействие генов.
    21. Кариотип человека. Хромосомные болезни человека.
    22. Составление родословных и их анализ.
    23. Изменчивость, построение вариационного ряда и вариационной кривой.

     

    11 класс

    (105 ч, 3 ч в неделю; 3 ч — резервное время)

    Раздел III
    ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
    (66 ч)

    Тема 10. Возникновение и развитие эволюционной биологии (10 ч)

          Возникновение и развитие эволюционных идей. Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка. Жизнь и труды Ч. Дарвина. Основные принципы эволюционной теории Дарвина. Формирование синтетической теории эволюции. Работы С. С. Четверикова и И. И. Шмальгаузена. Палеонтологические, биогеографические, сравнительно-анатомические, эмбриологические и молекулярные свидетельства эволюции.
    Демонстрации
          Схемы, таблицы и фотографии, иллюстрирующие: формы сохранности ископаемых растений и животных; атавизмы и рудименты; аналогичные и гомологичные органы; доказательства эволюции органического мира. Палеонтологические коллекции.

    Тема 11. Механизмы эволюции (28 ч)

          Популяция — элементарная единица эволюции. Внутривидовая изменчивость. Генетическая структура популяций. Уравнение и закон Харди — Вайнберга. Мутации как источник генетической изменчивости популяций. Случайные процессы в популяциях. Дрейф генов. Популяционные волны. Борьба за существование. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции. Формы естественного отбора. Половой отбор. Адаптация — результат естественного отбора. Миграции как фактор эволюции.
          Понятие вида. Критерии вида. Пути видообразования. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
          Микро- и макроэволюция. Генетические и онтогенетические основы эволюции. Направления эволюции. Ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация. Дивергенция, конвергенция и параллелизм. Биологический прогресс. Единое древо жизни — результат эволюции.
    Демонстрации
          Схемы, таблицы и фотографии, иллюстрирующие: движущие силы эволюции; движущий и стабилизирующий отбор; возникновение и многообразие приспособлений у организмов (кактусов, орхидей, морских млекопитающих и т. д.); образование новых видов в природе; географическое и экологическое видообразование; формы эволюции — дивергенцию, конвергенцию, параллелизм; пути эволюции — ароморфоз, идиоадаптацию, дегенерацию; основные ароморфозы в эволюции растений и животных; эволюцию растительного и животного мира.

    Тема 12. Возникновение и развитие жизни на Земле (10 ч)

          Сущность жизни. Определения живого. Гипотезы возникновения жизни. Опыты Ф. Реди и Л. Пастера. Современные представления о возникновении жизни.
          Атмосфера древней Земли. Абиогенный синтез органических веществ. Образование и эволюция биополимеров. Роль ДНК и РНК в образовании систем с обратной связью. Образование и эволюция биологических мембран. Образование первичных гетеротрофов.
          Изучение истории Земли. Палеонтология. Методы геохронологии. Изменение климата на Земле. Дрейф континентов. Развитие жизни в криптозое. Симбиотическая теория образования эукариот. Вспышка разнообразия животных в конце протерозоя. Развитие органического мира в палеозое. Развитие жизни в мезозое. Развитие жизни в кайнозое.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие флору и фауну позднего протерозоя, палеозоя, мезозоя, кайнозоя (ледниковый период). Ископаемые останки живого — окаменелости, отпечатки (палеонтологическая коллекция).

    Тема 13. Возникновение и развитие человека — антропогенез (10 ч)

          Место человека в системе живого мира. Сравнительно-морфологические, этологические, цитогенетические и молекулярно-биологические доказательства родства человека и человекообразных обезьян.
          Палеонтологические данные о происхождении и эволюции предков человека. Австралопитеки. Первые представители рода Homo. Неандертальский человек. Место неандертальцев в эволюции человека. Кроманьонцы.
          Биологические факторы эволюции человека. Социальные факторы эволюции человека — мышление, речь, орудийная деятельность. Роль социальной среды в формировании человеческих индивидуумов. Соотношение биологических и социальных факторов в эволюции человека.
          Человеческие расы. Роль изоляции и дрейфа генов в формировании расовых признаков. Критика расистских теорий.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: предшественников человека (австралопитек, неандерталец, кроманьонец); орудия труда человека умелого, неандертальца, кроманьонца (экспозиции местного краеведческого музея). Палеолитическое искусство (репродукции произведений первобытных художников).

    Тема 14. Селекция и биотехнология (8 ч)

          Селекция как процесс и как наука. Одомашнивание как первый этап селекции. Центры происхождения культурных растений. Происхождение домашних животных и центры их одомашнивания.
          Искусственный отбор. Массовый и индивидуальный отбор.
          Явление гетерозиса и его применение в селекции. Использование цитоплазматической мужской стерильности. Полиплоидия и отдаленная гибридизация в селекции растений. Экспериментальный мутагенез и его значение в селекции.
          Клеточная инженерия и клеточная селекция. Хромосомная инженерия. Применение генной инженерии в селекции.
          Крупномасштабная селекция животных.
          Успехи селекции.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: методы селекции; селекцию растений и животных; успехи селекции; исследования в области биотехнологии.

    Раздел IV
    ОРГАНИЗМЫ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
    (36 ч)

    Тема 15. Организмы и окружающая среда (14 ч)

          Взаимоотношения организма и среды. Экологические факторы. Закон толерантности. Приспособленность. Популяция как природная система. Структура популяций. Динамика популяций. Жизненные стратегии. Вид как система популяций. Экологическая ниша. Жизненные формы.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие экологические факторы и их влияние на организмы.

    Тема 16. Сообщества и экосистемы (12 ч)

          Сообщество, экосистема, биоценоз. Компоненты экосистемы. Энергетические связи. Трофические сети. Правило экологической пирамиды. Межвидовые и межпопуляционные взаимодействия в экосистемах. Конкуренция, симбиоз, альтруизм.
          Пространственная структура сообществ. Динамика экосистем. Стадии развития экосистемы. Сукцессия. Устойчивость экосистем. Земледельческие экосистемы.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: различные экосистемы; трофические уровни экосистемы; пищевые цепи и сети; экологические пирамиды; межвидовые отношения; круговорот веществ и превращения энергии в экосистеме; сукцессии. Динамические пособия «Типичные биоценозы», «Агроценоз».

    Тема 17. Биосфера (6 ч)

          Биосфера. Учение В. И. Вернадского о биосфере. Биомы. Живое вещество и биогеохимические круговороты в биосфере. Биосфера и человек. Глобальные антропогенные изменения в биосфере. Проблема устойчивого развития биосферы.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: строение биосферы; круговороты углерода, азота, фосфора и кислорода.

    Тема 18. Биологические основы охраны природы (4 ч)

          Сохранение и поддержание биологического разнообразия. Причины вымирания видов и популяций. Сохранение генофонда и реинтродукция. Сохранение экосистем. Биологический мониторинг и биоиндикация.
    Демонстрации
          Схемы и таблицы, иллюстрирующие: биоразнообразие; последствия деятельности человека в окружающей среде; редкие и исчезающие виды. Карта «Заповедники и заказники России». Динамическое пособие «Биосфера и человек».

    Примерный список лабораторных работ

    1. Анализ генетической изменчивости в популяциях домашних кошек.
    2. Наблюдение и описание особей вида по морфологическому критерию (гербарии, коллекции насекомых).
    3. Выявление изменчивости у особей одного вида (гербарные образцы, наборы семян, коллекции насекомых и т. п.).
    4. Изучение разнообразия мелких почвенных членистоногих в разных экосистемах.
    5. Воздействие человека на водную среду и берега водоемов (полевая работа).
    6. Описание экосистем своей местности (видовая и пространственная структура, сезонные изменения, наличие антропогенных изменений).
    7. Описание агроэкосистем своей местности (видовая и пространственная структура, сезонные изменения, наличие антропогенных изменений).
    8. Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум).

    Примерные темы для изготовления
    наглядных пособий (схемы, плакаты, стенгазеты)

    1. Биотехнологии и их применение в селекции микроорганизмов, растений и животных.
    2. Многообразие приспособлений к среде обитания у растений и животных.
    3. Сравнительная характеристика особей разных видов одного рода по морфологическому критерию.
    4. Сравнение процессов симпатрического и аллопатрического видообразования.
    5. Сравнительная характеристика микро- и макроэволюции.
    6. Сравнительная характеристика путей и направлений эволюции.
    7. Ароморфозы у растений и животных.
    8. Идиоадаптации у растений и животных.
    9. Приспособление животных и растений к влиянию различных экологических факторов.
    10. Составление схем переноса веществ и энергии в экосистемах (пищевых цепей и сетей).
    11. Сравнительная характеристика экосистем и агроэкосистем.

    Примерные темы экскурсий

    1. Способы размножения растений в природе (окрестности школы).
    2. Изменчивость организмов (окрестности школы).
    3. Многообразие видов. Сезонные изменения в природе (окрестности школы, местный краеведческий музей, зоопарк).
    4. Многообразие сортов растений и пород животных, методы их выведения (селекционная станция, племенная ферма или сельскохозяйственная выставка).
    5. Естественные и искусственные экосистемы (окрестности школы).
    6. Изменчивость у животных (жуки, бабочки) (коллекции краеведческого музея).

    Примерные темы дискуссий

    1. Различные гипотезы возникновения жизни на Земле (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, В. И. Вернадский, С. Аррениус).
    2. Трансгенез — опасность реальная или мнимая?
    3. Клонирование человека как этическая проблема.
    4. Можно ли предотвратить глобальную экологическую катастрофу? (Спасет ли нас Киотский протокол?)

    Примерные темы рефератов и докладов

    1. Жизнь в экстремальных условиях (экстремофильные археи).
    2. Что такое прионы.
    3. Как была разгадана структура ДНК.
    4. Эволюция генетического кода: помехоустойчивость.
    5. Что такое «белки теплового шока».
    6. Что вращается в клетке: протон-зависимая АТФсинтаза — электрический мотор бактерий.
    7. Хемоавтотрофные животные — вестиментиферы.
    8. Фотодыхание.
    9. Динамичный геном: мобильные генетические элементы.
    10. Знаменитые овечки Долли и Полли.
    11. Трансгенные растения.
    12. Сможет ли человек восстанавливать «испорченные» или утраченные органы? Перспективы использования стволовых клеток.
    13. «Самурайская этика» клеток — апоптоз.
    14. Сиамские близнецы.
    15. Как «нокаутируют» гены.
    16. Направленный мутагенез.
    17. Трансгенные животные. Для чего они нужны?
    18. Сюрпризы митохондриального генома.
    19. Молекулярная биология и криминалистика: как идентифицировали останки царской семьи.
    20. Молекулярная биология и история: расселение человека по Земле, происхождение аборигенов Америки.
    21. Как победить рак.
    22. Перспективы лечения наследственных болезней.
    23. Что может естественный отбор: удивительные приспособления у орхидей, насекомых и птиц.
    24. Родословное древо всего живого: результаты молекулярно-генетических исследований.
    25. Как изменился климат на Земле за 4,5 миллиарда лет.
    26. Существует ли внеземная жизнь?
    27. Роль симбиоза в эволюции.
    28. Что такое геномика.
    29. Глобальные катастрофы в истории Земли.
    30. Меловой экологический кризис: удар из космоса или вулканическое извержение?
    31. Животный мир вендского периода.
    32. Первопроходцы суши.
    33. Первые завоеватели воздуха.
    34. Живые ископаемые.
    35. Археоптерикс.
    36. Молекулярная палеонтология.
    37. Чем обезьяна отличается от человека.
    38. «Митохондриальная Ева»: молекулярная биология и происхождение человека.
    39. Как жил неандертальский человек.
    40. Маугли — сказка и реальность.
    41. Культурные растения и их дикие предки.
    42. «Зеленая революция».
    43. Почему надо сохранять биоразнообразие.
    44. Животные, уничтоженные человеком.

    Примерные темы докладов на исторические темы

    1. «Храм природы»: эволюционные идеи в поэме Эразма Дарвина.
    2. Эволюция эволюционных идей.
    3. Жизнь и творчество Ж. Б. Ламарка.
    4. Жизнь и творчество Л. Пастера.
    5. Жизнь и творчество Г. Менделя.
    6. Жизнь и творчество Ч. Дарвина.
    7. Кругосветное путешествие Ч. Дарвина на корабле «Бигль».
    8. Жизнь и творчество Н. И. Вавилова.
    9. Судьба генетики в России.
    10. Русские биологи — нобелевские лауреаты.
  • <<Предыдущий раздел
    <Содержание>
    Следующий раздел>>