Біологія і екологія*

Вступ. Завдання загальної біології. Міждисциплінарні зв’язки біології та екології. Рівні організації біологічних систем та їхній взаємозв’язок.

Фундаментальні властивості живого. Стратегія сталого розвитку природи і суспільства.

Систематика – наука про різноманітність організмів. Принципи наукової класифікації організмів.

Віруси, віроїди, пріони. Особливості їхньої організації та функціонування. Гіпотези походження вірусів. Взаємодія вірусів з клітиною-хазяїном та їхній вплив на її функціонування. Роль вірусів в еволюції організмів. Використання вірусів у біологічних методах боротьби зі шкідливими видами.

Прокаріотичні організми: археї та бактерії. Особливості їхньої організації та функціонування. Сучасні погляди на систему еукаріотичних організмів. Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції. Навчальний проект №1. Складання характеристики виду за видовими критеріями.

Тематичне оцінювання №1 Органічні речовини живих організмів.

Білки,нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди : огляд будови й біологічної ролі.

Обмін речовин та енергії – основа функціонування біологічних систем. Особливості обміну речовин в автотрофних та гетеротрофних організмів.

Енергетичне забезпечення процесів метаболізму. Способи отримання енергії в різних груп автотрофних та гетеротрофних організмів. Роль процесів дихання в забезпеченні організмів енергією. Структури клітин, які забезпечують процеси метаболізму.

Роль ферментів у забезпеченні процесів метаболізму клітини та цілісного організму. Вітаміни, їх роль в обміні речовин.

Порушення обміну речовин (метаболізму), пов’язані з нестачею чи надлишком надходження певних хімічних елементів, речовин. Значення якості питної води для збереження здоров’я людини.

Раціональне харчування – основа нормального обміну речовин. Негативний вплив на метаболізм токсичних речовин. Знешкодження токсичних сполук в організмі людини. Нейрогуморальна регуляція процесів метаболізму.

Тематичне оцінювання №2. Науки, що вивчають здоров’я людини. Принципи здорового образу життя. Складові здорового образу життя : раціональне харчування, рухова активність, особиста то побутова гігієна, відпочинок. Безпека і статева культура.

Негативний вплив на здоров’я людини алкоголю, куріння та наркотиків. Вплив стресових факторів на організм людини. Вплив навколишнього середовища на здоров’я людини. Навчальний проект №2. Особиста програма зміцнення здоров’я.

Імунна система людини, особливості її функціонування. Імунокорекція, Імунотерапія. Профілактика неінфекційних, інфекційних, інвазійних захворювань людини, захворювань, що передаються статевим шляхом.

Репродукція як механізм забезпечення безперервності існування.

Мітоз

Підсумкове заняття.

Сучасні критерії виду. Лабораторна робота №1. Визначення таксономічного положення виду в системі органічного світу.

Практична робота №1. Складання схем обміну вуглеводів, ліпідів та білків в організмі людини.

Особливості процесів регенерації організму людини, її перспективи. Правила біологічної етики. Ріст та розвиток клітин та фактори, які на нього впливають. Старіння та смерть клітин. Причини порушення клітинного циклу та їхні наслідки. Поняття про онкогенні фактори та онкологічні захворювання. Профілактика онкологічних захворювань.

Суть та біологічне значення запліднення. Причини порушення процесів запліднення у людини. Особливості репродукції людини у зв’язку з її біосоціальною сутністю. Репродуктивне здоров’я. Сучасні можливості та перспективи репродуктивної медицини. Біологічні і соціальні аспекти регуляції розмноження у людини.

Постембріональний розвиток людини. Навчальний проект №3. Створення буклету, постеру, презентації, бук-трейлеру, скрайбу тощо (один на вибір) Орієнтовні теми: Генетичний моніторинг в людських спільнотах. Скринінг-програми для новонароджених. Генотерапія та її перспективи.

Тематичне оцінювання №3. Сучасні молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини.

Основні поняття генетики. Закономірності спадковості.

Гібридологічний аналіз : основні типи схрещувань та їхні наслідки. Моногібридне схрещування. Проміжне успадкування.

Дигібридне схрещування.

Аналізуюче схрещування. Летальні гени.

Організація спадкового матеріалу еукаріотичної та його реалізація. Гени структурні та регуляторні. Регуляція активності генів в еукаріотичній клітині. Каріотип людини та його особливості. Хромосомний аналіз як метод виявлення порушення у структурі каріотипу. Сучасний стан дослідження геному людини. Моногенне та полігенне успадкування ознак у людини. Позахромосомна (цитоплазматична) спадковість у людини.

Успадкування статі. Зачеплене успадкування. Успадкування зачеплене зі статтю.

Складання та аналіз родоводів.

Мінливість. Закономірність мінливості (спадкової, неспадкової) людини. Мутації та їхні властивості. Поняття про спонтанні мутації. Біологічні анти мутаційні механізми. Захист геному людини від шкідливих мутагенних впливів. Генетичний моніторинг в людських спільнотах.

Модифікаційна мінливість. Норма реакції.

Тематичне оцінювання №4. Адаптація як загальна властивість біологічних систем. Принципи єдності організмів та середовища мешкання. Загальні закономірності формування адаптацій та їхні властивості. Властивості адаптацій. Адаптивні стратегії організмів.

Формування адаптацій на молекулярному, клітинному, організменному та популяційно-видовому рівні організації.

Екологічна ніша. Екологічно пластичні та непластичні види. Формування адаптацій на екосистемному рівні. Поняття про спряжену еволюцію та коадаптацію.

Симбіоз та його форми. Організм як середовище мешкання. Адаптації організмів до різних середовищ.

Тематичне оцінювання №5. Екологія. Предмет дослідження. Завдання. Методи Екологічні фактори, їх класифікація та вплив на організми

Популяції та їх характеристики. Структура популяцій.

Чисельність популяції та механізми її регуляції. Біогеоценоз та його структура.

Взаємозв’язки організмів у біоценозах. Перетворення енергії в біоценозах.

Продуктивність екосистем. Агроценози. Сукцесії.

Вчення Вернадського про біосферу та ноосферу.

Тематичне оцінювання №6. Завдання та досягнення сучасної селекції. Внесок вітчизняних учених-селеціонерів. Сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи. Значення для планування селекційної роботи вчення. М.І Вавилова про центри різноманітності та походження культурних рослин, закону гомологічних рядів спадкової мінливості. Навчальний проект №4. Створення бук-трейлеру, презентації, буклету, скрайбу, постеру тощо. Орієнтовні теми : Клонування

Застосування методів генної та клінічної інженерії в сучасній селекції. Генна інженерія людини : досягнення та ризики. Біоетичні проблеми сучасної медицини. Сучасна біотехнологія та зїї основні напрямки. Застосування досягнень, молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології. Понятття про біологічну небезпеку, біологічний тероризм та біологічний захист. Біологічна безпека та основні напрямки її реалізації.

Підсумкове заняття. Повторення та узагальнення матеріалів курсу.

Мейоз. Особливості гаметогенезу у людини.

Статеві клітини. Лабораторна робота №2. Вивчення будови статевих клітин людини.

Лабораторна робота №3. Вивчення етапів ембріогенезу.

Лабораторна робота №4. Вивчення закономірностей модифікаційної мінливості. Особливості генофонду людських спільнот та чинники, які впливають на їх формування. Закономірності розподілу алелів в популяціях. Сучасні завдання медичної генетики. Спадкові хвороби і вади людини, хвороби людини зі спадковою схильністю, їхні причини. Методи діагностики та профілактики спадкових хвороб людини. Медико-генетичне консультування та його організація.

Практична робота №2. Розв’язування типових генетичних задач