BIOLOGIA KLASA III LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCE

Transkrypt

1 BIOLOGIA KLASA III LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCE ZAKRES ROZSZERZONY SZKOŁY BENEDYKTA

2 BIOLOGIA treści edukacyjne (zgodne z treściami nauczania zawartymi w podstawie programowej) Materiał nauczania jest narzędziem służącym do realizacji celów edukacyjnych zawartych w programie nauczania. Nowa podstawa programowa podkreśla szczególną rolę początkowego etapu kształcenia biologii w gimnazjum, który już na II etapie kształcenia stanowi bazę wyjściową do nauczania tego przedmiotu w liceum oraz technikum. Celem takiej zmiany jest zwiększenie efektywności procesu nauczania biologii i sprawienie, aby uczniowie nie rozpoczynali nauki w szkole średniej od podstaw. Opisane w nowej podstawie programowej cele edukacyjne zostały uporządkowane i przypisanedo odpowiadających im działów tematycznych. Autorzy programu nauczania biologii na poziomie rozszerzonym, w ślad za twórcami podstawy programowej, za cel główny postawili sobie wyposażenie uczniów przede wszystkim w wiedzę ogólną i prozawodową. Ta wiedza i nabyte umiejętności pozwolą im na wybór dalszej drogi edukacji zgodnej z ich aspiracjami zawodowymi. Przewidziano realizację następujących działów podstawy programowej: Dział VI. Genetyka i biotechnologia W dziale VI uczniowie poznają szczegóły budowy związków będących nośnikami informacji genetycznej DNA i RNA, a także organizację DNA w genomie i mechanizm ekspresji informacji genetycznej. Uczniowie zapoznają się także z podstawami dziedziczności, prawami Mendla, mechanizmami dziedziczenia oraz współzależnościami pomiędzy genotypem a fenotypem. Duży nacisk położono na wyjaśnienie mechanizmów mutagenezy oraz procesów technologicznych stosowanych w przemyśle i medycynie (zwłaszcza w genetyce i biotechnologii, w tym techniki PCR oraz metody klonowania roślin i zwierząt). Pod koniec działu podejmowane są również tematy dotyczące perspektyw rozwoju biotechnologii, zarówno pod względem korzyści, jak i zagrożeń związanych z możliwościami ingerencji w ludzki materiał genetyczny. W toku realizacji programu nauczania zawartego w dziale VI uczeń: 1. Opisuje i porównuje struktury i funkcję cząsteczek DNA i RNA. 2. Omawia podstawowerodzajernawystępującewkomórce (mrna, rrna i trna) oraz ich rolę. 3. Opisuje budowę chromosomu (metafazowego) i wymienia podstawowe cechy kariotypu organizmu diploidalnego. 4. Omawia strukturę podwójnej helisy oraz rolę wiązań wodorowych w jej utrzymaniu. 5. Wykazuje rolę podwójnej helisy w replikacji DNA oraz omawia polimerazę DNA jako enzym odpowiedzialny za replikację. 6. Uzasadnia znaczenie sposobu syntezy DNA (replikacji semikonserwatywnej) dla dziedziczenia informacji. 7. Analizujenowotworyjakoefektmutacjizaburzającychregulację cyklu komórkowego. 8. Wyjaśniasposóbkodowaniaporządkuaminokwasówwbiałku za pomocą kolejności nukleotydów w DNA i posługuje się tabelą kodu genetycznego. 9. Omawia poszczególneetapyprowadząceoddnadobiałka (transkrypcja,translacja),uwzględniającrolęposzczególnychtypów RNA oraz rybosomów. 10. Omawia proces potranskrypcyjnej obróbki RNA u organizmów eukariotycznych. 11. Opisujepotranslacyjne modyfikacje białek (fosforylacja, glikozylacja). 12. Porównuje strukturę genomu prokariotycznego i eukariotycznego. 13. Omawia sposobyregulacjidziałaniagenówuorganizmów eukariotycznych. 14. Opisuje teorię operonu. 15. Wyjaśnia, na czym polega kontrola negatywna i pozytywna w operonie. 16. Wyjaśnia i stosuje podstawowe pojęcia genetyki klasycznej (allel, allel dominujący, allel recesywny, locus, homozygota, heterozygota, genotyp, fenotyp). 17. Omawia i stosuje prawa Mendla.

3 18. Zapisuje i analizuje krzyżówki jednogenowe i dwugenowe (z dominacją zupełną i niezupełną oraz allelami wielokrotnymi, posługującsięszachownicąpunnetta)orazokreślaprawdopodobieństwo wystąpienia poszczególnych genotypów i fenotypów w pokoleniach potomnych. 19. Opisuje sprzężenia genów (w tym sprzężenia z płcią) i sposoby ich mapowania na chromosomie. 20. Omawia sposób dziedziczenia płci u człowieka, analizuje drzewa rodowe, w tym dotyczące występowania chorób genetycznych człowieka. 21. Wymienia przykładycech(nieciągłych)dziedziczącychsięzgodnie z prawami Mendla. 22. Określa źródła zmienności genetycznej (mutacje, rekombinacja). 23. Omawia związek między rodzajem zmienności cechy (zmiennością nieciągłą lubciągłą) asposobemdeterminacjigenetycznej (jedno locus lub wiele genów). 24. Omawia zjawisko plejotropii. 25. Wymienia przykłady zachodzenia rekombinacji genetycznej (mejoza). 26. Rozróżnia mutacje genowe: punktowe, delecje i insercje oraz określa ich możliwe skutki. 27. Definiuje mutacje chromosomowe i określa ich możliwe skutki. 28. Wymienia przykładychoróbgenetycznychczłowiekawywołanych przez mutacje genowe (mukowiscydoza, fenyloketonuria, hemofilia, ślepota na barwy, choroba Huntingtona). 29. Omawia choroby genetyczne wywołane przez mutacje chromosomowe. 30. Wymienia przykładychoróbgenetycznychwywoływanychprzez mutacje chromosomowe i określa te mutacje (zespoły Downa, Turnera i Klinefeltera). 31. Omawia najważniejsze typy enzymów stosowanych w inżynierii genetycznej (enzymy restrykcyjne, ligazy, polimerazy DNA). 32. Omawia istotęprocedurinżynieriigenetycznej(izolacji i wprowadzania obcego genu do organizmu). 33. Opisuje zasadę metody PCR (łańcuchowej reakcji polimerazy) i jej zastosowanie. 34. Wymienia sposobyorazceleotrzymywaniatransgenicznych bakterii, roślin i zwierząt. 35. Opisuje procedury i cele doświadczalnego klonowania organizmów, w tym ssaków. 36. Omawia sposobyiceleotrzymywaniakomórekmacierzystych. 37. Opisuje różnorodnezastosowaniametodgenetycznych, między innymi wkryminalistyce isądownictwie,diagnostycemedycznej i badaniach ewolucyjnych. 38. Omawia perspektywy zastosowania terapii genowej. 39. Przedstawiaprojektpoznaniagenomuludzkiegoijegokonsekwencje dla medycyny, zdrowia, ubezpieczeń zdrowotnych. 40. Dyskutuje problemy etyczne związane z rozwojem inżynierii genetycznej i biotechnologii, w tym wymienia kontrowersje towarzyszące badaniom nad klonowaniemterapeutycznymczłowieka i formułuje własną opinię na ten temat. Dział VII. Ekologia W dziale VII realizowane są treści dotyczące interakcji zachodzącej pomiędzy środowiskiem a żyjącymi w nim organizmami. Dużo miejsca poświęcono na wyjaśnienie złożonych zależności występujących w sieciach pokarmowych i związanych z nimi przemian energii i materii. Jednym z celów tego działu jest uświadomienie młodzieży skomplikowanych zależności występujących w środowisku naturalnym oraz tego, jak łatwo mogą one zostać zaburzone przez ingerencję człowieka. W toku realizacji programu nauczania zawartego w dziale VII uczeń: 1. Omawia podstawowe elementy niszy ekologicznej organizmu, rozróżniając zakres tolerancji organizmu względem warunków (czynników) środowiska oraz zbiór niezbędnych mu zasobów. 2. Określa środowisko życia organizmu, mając podany jego zakres tolerancji na określone czynniki (np. temperaturę, wilgotność, stężenie tlenków siarki w powietrzu).

4 3. Omawia rolę organizmów o wąskim zakresie tolerancji na czynniki środowiska w monitorowaniu jego zmian, zwłaszcza powodowanych przez działalność człowieka;wymienia przykłady takich organizmów wskaźnikowych. 4. Wyróżnia populację lokalną gatunku, określając jej przykładowe granice oraz opisując związki między jej członkami. 5. Omawia przyczyny konkurencji wewnątrzgatunkowej i przewiduje jej skutki. 6. Opisuje źródło konkurencji międzygatunkowej, jakim jest korzystanie przez różne organizmy z tych samych zasobów środowiska. 7. Przedstawia skutki konkurencji międzygatunkowej w postaci zawężenia się nisz ekologicznych konkurentów lub wypierania jednego gatunku z części jego areału przez drugi. 8 Przewiduje zmiany liczebności populacji, dysponując danymi o jej aktualnej liczebności, rozrodczości, śmiertelności oraz migracjach osobników. 9. Analizuje strukturę wiekową i przestrzenną populacji określonego gatunku. 10. Omawia podobieństwa i różnice między drapieżnictwem, roślinożernością i pasożytnictwem. 11. Wymienia czynniki sprzyjające rozprzestrzenianiu się pasożytów (patogenów). 12. Wyjaśnia zmiany liczebności populacji zjadanego i zjadającego na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. 13. Omawia skutki presji populacji zjadającego (drapieżnika, roślinożercy lub pasożyta) na populację zjadanego, jakim jest zmniejszenie konkurencji wśród zjadanych, a także znaczenie tego zjawiska dla zachowania różnorodności gatunkowej. 14. Wykazuje rolę zależności mutualistycznych (fakultatywnych i obligatoryjnych jedno- lub obustronnie) w przyrodzie, posługując się uprzednio poznanymi przykładami (porosty, mikoryza, współżycie korzeni roślin z bakteriami wiążącymi azot, przenoszenie pyłkuroślin przez zwierzęta odżywiające się nektarem itd.). 15. Wymienia przykłady komensalizmu. 16. Omawia rolę organizmów tworzących biocenozę w kształtowaniu biotopu (proces glebotwórczy, mikroklimat). 17. Na przykładzie lasu wykazuje, że zróżnicowana struktura przestrzenna ekosystemu zależy zarówno od czynników fizykochemicznych (zmienność środowiska w skali lokalnej), jak i biotycznych (tworzących go gatunków, na przykład warstwy lasu). 18. Określa rolę zależności pokarmowych w ekosystemie, przedstawia je w postaci łańcuchów i sieci pokarmowych, analizuje sieci i łańcuchy pokarmowe (w formie schematu, opisu itd.). 19. Na podstawie danych o strukturze pokarmowej dwóch ekosystemów (oraz wiedzy o dynamice populacji zjadających i zjadanych) przewiduje,który z nich może być bardziej podatny na gradacje (masowe pojawy) roślinożerców. 20. Wyróżnia poziomy troficzne producentów i konsumentów materii organicznej, a wśród tych ostatnich roślinożerców, drapieżców (kolejnych rzędów) oraz destruentów. 21. Wyjaśnia, dlaczego wykres ilustrujący ilość energii przepływającej przez poziomy troficzne od roślin do drapieżców ostatniego rzędu ma postać piramidy. 22. Opisuje obieg węgla w przyrodzie oraz wymienia główne źródła jego dopływu i odpływu. 23. Omawia rolę, jaką w krążeniu materii odgrywają różne organizmy odżywiające się szczątkami innych organizmów. 24. Opisuje obieg azotu w przyrodzie i omawia rolę różnych grup bakterii w obiegu tego pierwiastka. Dział VIII. Różnorodność biologiczna na Ziemi W dziale VIII uczeń poznaje bogactwo i różnorodność organizmów zamieszkujących naszą planetę, z uwzględnieniem ich pochodzenia i tendencji ewolucyjnych. Została również zaakcentowana znajomość rodzimych gatunków objętych ochroną prawną. Duży nacisk położono na wykształcenie w uczniach szacunku dla wszystkich żywych organizmów zamieszkujących Ziemię. W toku realizacji programu nauczania zawartego w dziale VIII uczeń:

5 1. Wymienia główne czynniki geograficzne kształtujące różnorodność gatunkową i ekosystemową Ziemi (klimat, ukształtowanie powierzchni). 2. Wyróżnia formy ekologiczne roślin w zależności od dostępności wody i światła w środowisku. 3. Wymienia przykłady miejsc charakteryzujących się szczególnym bogactwem gatunkowym. 4. Wyjaśnia rozmieszczenie biomów na kuli ziemskiej, odwołując się do zróżnicowania czynników klimatycznych. 5. Omawia wpływ zlodowaceń na rozmieszczenie gatunków (rola ostoi w przetrwaniu gatunków w trakcie zlodowaceń, gatunki reliktowe jako świadectwo przemian świata żywego). 6. Wymienia przykłady gatunków reliktowych. 7. Omawia wpływ człowieka na różnorodność biologiczną iwymienia przykłady tego wpływu (zagrożenie gatunków rodzimych, introdukcja gatunków obcych). 8. Uzasadnia konieczność zachowania starych odmian roślin uprawnych i ras zwierząt hodowlanych jako części różnorodności biologicznej. 9. Uzasadnia konieczność stosowania ochrony czynnej dla zachowania wybranych gatunków i ekosystemów. Dział IX. Ewolucja W dziale IX uczeń poznaje wprowadzony w zagadnienia dotyczące historii życia na Ziemi. Zostają wyjaśnione mechanizmy powstawania i ewolucji gatunków, a także omówione czynniki i prawidłowości ewolucji oraz teorie, za pomocą których ten proces jest opisywany. W toku realizacji programu nauczania zawartego w dziale IX uczeń: 1. Omawia podstawowe źródła wiedzy o mechanizmach i przebiegu ewolucji (budowa, rozwój i zapis genetyczny organizmów, skamieniałości, obserwacje doboru w naturze). 2. Wymienia przykłady działania doboru naturalnego (melanizm przemysłowy, uzyskiwanie przez bakterie oporności na antybiotyki itp.). 3. Omawia znaczenie skamieniałości jako bezpośredniego źródła wiedzy o przebiegu ewolucji organizmów i sposób ich powstawania oraz wyjaśnia przyczynyniekompletności zapisu kopalnego. 4. Odczytuje z drzewa filogenetycznego relację pokrewieństwa ewolucyjnego gatunków oraz zapisuje taką relację w formie opisu, schematu lub klasyfikacji. 5. Rozróżnia na schemacie grupy mono- para- i polifiletyczne. 6. Omawia rolę mutacji i rekombinacji genetycznej w powstawaniu zmienności, która jest surowcem ewolucji. 7. Opisuje mechanizm działania doboru naturalnego i jego rodzaje (stabilizujący,kierunkowy, różnicujący) oraz omawia skutki doboru w postaci powstawania adaptacji u organizmów. 8. Opisuje adaptacje wybranych (poznanych wcześniej) gatunkówdo życia w określonych warunkach środowiska. 9. Omawia prawo Hardy ego-weinberga i stosuje je do rozwiązywaniaprostych zadań (jeden locus, dwa allele). 10. Wykazuje, że na poziomie genetycznym efektem doboru naturalnegosą zmiany częstości genów w populacji. 11. Wyjaśnia, dlaczego mimo działania doboru naturalnego w populacjiludzkiej utrzymują się allele warunkujące choroby genetyczne recesywne (np. mukowiscydoza), współdominujące (np. anemiasierpowata) i dominujące (np. pląsawica Huntingtona). 12. Omawia warunki, w których zachodzi dryf genetyczny,oraz wymienia jego skutki. 13. Wyjaśnia, na czym polega biologiczna definicja gatunku (gatunek jako zamknięta pula genowa), rozróżnia gatunki biologiczne na podstawie wyników odpowiednichbadań (przedstawionych w formie opisu, tabeli, schematu itd.). 14. Omawia mechanizm powstawania gatunków wskutek izolacji geograficznej i rolę czynników zewnętrznych (zlodowacenia, zmiany klimatyczne, wędrówki kontynentów) w powstawaniu i zanikaniu barier. 15. Wyjaśnia różnicę między specjacją allopatryczną a sympatryczną.

6 16. Wyjaśnia, w jaki sposób mogły powstać pierwsze organizmy na Ziemi, odwołując się do hipotez tłumaczących najważniejsze etapy tego procesu: syntezę związków organicznych z nieorganicznymi, powstanie materiału genetycznego ( świat RNA ), powstanie komórki ( koacerwaty, micelle lipidowe ). 17. Omawia rolę czynników zewnętrznych w przebiegu ewolucji (zmiany klimatyczne, katastrofy kosmiczne, dryf kontynentów). 18. Opisuje warunki, w jakich zachodzi radiacja adaptacyjna oraz ewolucja zbieżna. 19. Podaje przykłady konwergencji i dywergencji. 20. Identyfikuje konwergencje i dywergencje na podstawie schematu, rysunku, opisu. 21. Opisuje warunki, w jakich zachodzi radiacja adaptacyjna oraz ewolucja zbieżna. 22. Podaje przykłady konwergencji i dywergencji oraz identyfikuje konwergencje i dywergencje na podstawie schematu, rysunku, opisu. 23. Porządkuje chronologicznie najważniejsze zdarzenia z historii życia na Ziemi oraz podaje nazwę ery, w której zaszły (eon w wypadku prekambru). 24. Wymienia podobieństwa i różnice między człowiekiem a innymi naczelnymi, zwłaszcza małpami człekokształtnymi. 25. Omawia zmiany, które zaszły w trakcie ewolucji człowieka. 26. Wymienia najważniejsze kopalne formy człowiekowate (australopitek, człowiek zręczny, człowiek wyprostowany, neandertalczyk), porządkuje je chronologicznie i określa ich najważniejsze cechy (pojemność mózgoczaszki, najważniejsze cechy kośćca, używanie narzędzi, ślady kultury).