Раздел 1. Классические и новейшие достижения биологической науки (26 час.)
Тема 1.1 Современные представления об эволюции жизни на основе геномных исследований (4 час)
Реконструкция доклеточных этапов эволюции жизни по данным сравнительной геномики. Происхождение жизни: гипотеза мира РНК.
Сравнительные геномные исследования человека и высших приматов в изучении антропогенеза. Генетическое разнообразие популяций человека
Тема 1.2 Современные концепции антропогенеза (2 час)
Сравнительные геномные исследования человека и высших приматов в изучении антропогенеза, современные теории антропогенеза, роль эволюционной антропологии в понимании становления современного человека. Существенные изменения частных концепций антропогенеза в области систематики, представлений о разнообразии древнейших гоминид, их морфологическом типе и роли в становлении современного человека.
Тема 1.3. Факторы эволюции и современное антропоцентрическое разнообразие (2 час)
Причины перехода к прямохождению предков гоминид. Современные представления относительно роли гейдельбергских людей в эволюции человека. Факторы, под воздействием которых происходило формирование современных антропологических вариантов.
Тема 1.4. Взаимодействие генов (2 час)
Что такое взаимодействие генов? Какие бывают виды взаимодействия генов?
Биохимические и молекулярные основы взаимодействия генов. Для чего нужно изучать взаимодействие генов? Взаимодействие генов на примере генетического контроля окраски у животных.
Тема 1.5. Современная систематика органического мира. Место низших растений в многоцарственной системе (2 час)
Выделение на основе различия нуклекотидных последовательностей рРНК трех доменов (надцарств): эубактерий, архебактерий и эукариот. Многоцарственная система современного органического мира. Место в ней низших растений.
Тема 1.6. Новые данные в морфологии, систематике и биоразнообразии растений (2 час)
Какой тип жизненного цикла является исходным для высших растений? Есть ли этому какие-либо доказательства? В чем важность открытия семенных папоротников? Какие морфологические признаки оказались менее значимыми в систематике цветковых, какие, наоборот, оказались более существенными? Возможно ли широкое понимание семейства лилейных (сопоставимое по объему с морфологическими системами середины 20 века) в свете современных молекулярных данных?
Тема 1.7. Фотосинтез и строение клетки растения (2 час)
Взаимодействие световой и темновой фазы фотосинтеза. Разнообразие вариантов фиксации углекислого газа (С-3, С-4, САМ).
Тема 1.8. Липиды и их функции. Профилактика атеросклероза (2 час)
Структура и классификация липидов. Липиды – группа разнородных соединений, общая черта которых – нерастворимость в воде. Функции: жирные кислоты и масла – форма, в которой запасается энергия, фосфолипиды и холестерин – основные структурные элементы биологических мембран, сигнальные молекулы (гормоны, биологически активные соединения, витамины, кофакторы), пигменты.
Природные жирные кислоты. Структура молекул жирных кислот.
Важнейшие последствия нарушения обмена холестерина: атеросклероз, желчно-каменная болезнь. Витамины: А и его производные, Е, К, Д3.
Детергенты (поверхностно-активные вещества).
Тема 1.9. Биосинтез белка (2 час)
Опишите этапы биосинтеза белка. Почему говорят, что генетический код вырожден? Каким образом может происходить синтез дефектных белков? Тема 1.10. Трансгенные растения (2 час)
Сведения о методах получения, истории создания первых трансгенных растений (ТР) и основных направлениях использования ТР в с/х биотехнологии, в технологической промышленности, в медицине и фарминдустрии, в декоративных целях, для защиты окружающей среды и в науке. Разумные опасения широкого использования ТР и пути преодоления возможных негативных последствий использования ТР. Чем отличается вектор на основе Ti-плазмиды от природной Ti-плазмиды?
Тема 1.11. Биология стволовых клеток (2 час)
Какие существуют типы стволовых клеток, и различаются ли их способности к дифференцировке? Какие способы применения стволовых клеток в регенеративной медицине известны на современном этапе?
Тема 1.12. Клонирование животных организмов: мифы и реальность (2 час)
Технологии создания клонов животных на основе микрохирургии эмбрионов. Клонирование млекопитающих. Насколько клонированные животные здоровы: проблема репрограммирования генома при пересадке ядра. Попытки клонирования эмбрионов приматов и человека. Репродуктивное и терапевтическое клонирование. Этические и юридические вопросы клонирования человека.
Раздел 2. Анатомия и физиология человека и животных (20 час)
Тема 2.1. Роль зародышевых листков в индивидуальном развитии животных (2 час)
Основные особенности эмбрионального развития животных, общие закономерности формирования тканей и органов. Патологии, связанные с эмбриональным развитием.
Тема 2.2. Роль функциональной морфологии в изучении адаптации позвоночных животных (2 час)
История морфологии и ее современное состояние. Роль функциональной морфологии в изучении адаптации позвоночных животных, понимании адаптивного значения особенностей костно-мышечной системы позвоночных.
Тема 2.3. Последние достижения в области изучения мозга человека: теория и практика (2 час)
Последние достижения в области изучения мозга человека и перспективы исследований функциональной специализации нервных клеток, их генетической детерминации. Принципы строения и функционирования центральной нервной системы человека, роль веществ-медиаторов в передаче информации в нервной системе, знания о которых важны для понимания причин многих заболеваний, психических отклонений и для создания лекарственных препаратов. Биоуправление.
Тема 2.4. Мышление животных (2 час)
Процесс познавательной деятельности, основанный на оперировании различными видами обобщений, включая образы, понятия и категории, и обеспечивающий возможность решения новых задач в новой ситуации.
Тема 2.5. Биологические предпосылки речи животных (2 час)
Эксперименты, доказывающие существование биологических предпосылок языка человека в психике современных животных.
Тема 2.6. Мозг и наркотики (2 час)
Какие функции выполняют морфино-подобные медиаторы (опиоидные пептиды) в разных областях ЦНС? Каким образом с их помощью происходит регуляция проведения боли? Почему именно морфин и героин являются наиболее опасными наркотиками? Формирование привыкания и зависимости.
Тема 2.7. Гормоны управляют нами, а мы хотим управлять гормонами (2 час)
Эндокринные железы (гипофиз, щитовидная и паращитовидные железы, кора надпочечников, мозговое вещество надпочечников, островковая ткань поджелудочной железы, половые железы, плацента и гормон-продуцирующие участки желудочно-кишечного тракта) и ответ тканей-мишеней. Физиологическое действие гормонов (серотонина, зндорфина, адреналина, кортизола, мелатонина, тестостерона, эстрогена прогестерона) на организм человека.
Тема 2.8. Сердечно-сосудистая система (2 час)
Регуляция кровообращения. Механизмы системной регуляции (нервные, гуморальные), механизмы локальной регуляции (локальные механизмы нервной природы, роль эндотелия в регуляции тонуса сосудов, ансамбль регуляторных влияний на сосуды работающего органа). Буферная роль артериального барорефлекса. «Классические» медиаторы вегетативной нервной системы (ацетилхолин, норадреналин), Ко-медиаторы симпатической нейропередачи (АТФ и нейропептидY). Влияние вегетативной нервной системы на органы-мишени.
Тема 2.9. Зрительная система человека (2 час)
Как распределены фоторецепторы по поверхности сетчатки? В чем состоит физиологический смысл неравномерности их распределения? Каковы функции различных отделов зрительной коры больших полушарий? Где конкретно располагаются эти отделы?
Тема 2.10. Выделительная система (2 час)
Функции почек: экскреторная (выведение продуктов азотистого обмена, избытка других органических веществ, ионов калия, лекарственных препаратов, токсинов и др.), регуляция ионного состава внутренней среды, регуляция осмотического давления внутренней среды организма, регуляция рН внутренней среды, регуляция объема крови и внесосудистой жидкости, инкреторная (образование в почке физиологически активных веществ и их веделение во внутреннюю среду организма: ренин, эритропоэтин, активный витамин D и др.), метаболическая (синтез глюкозы, разрушение белков, гормонов и др.). Свойства почечного фильтра, реасорбция и секреция веществ в канальцах нефрона.
Раздел 3. Профилактическое образование, направленное на сохранение здоровья (10 час)
Тема 3.1. Уроки по иммунологии для школьников. (2 час)
Главная функция системы иммунитета- защита от инфекций и опухолей.
Анатомия системы иммунитета – тимус, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы и др. Связь между органами через лимфатическую систему и кровь. Основные клетки иммунной системы-фагоциты и лимфоциты. Фагоцитоз бактерий. Воспалительная реакция защиты. Лимфоциты-киллеры зараженных клеток. Антитела –их защитные свойства против микробов. Иммунный ответ против микробов. Иммунная память.
Профилактика инфекций с помощью вакцин.
Тема 3.2. Неклеточные патогены: вирусы, вироиды и прионы (2 час)
Основные принципы вирусологии: краткая история вирусологии; структура вирусных частиц; основные способы хранения и воспроизводства генетической информации вирусов; «медленные» болезни человека и животных, вызванные прионами.
Тема 3.3. Война и мир с патогенами. Опасный «шедевр природы» - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Новые исследования (2 час)
Глобальная проблема - Эпидемии, Пандемии, Новые инфекционные болезни.
Возбудители инфекционных заболеваний у человека - вирусы, прионы, бактерии, грибы и простейшие. Цель патогенов - размножение и обретение новых хозяев путем преодоления факторов иммунной защиты. «Хитроумная» стратегия инфекционных агентов: ускользание от иммунного распознавания, блокада врожденных реакций иммунитета, управление адаптивным иммунным ответом и т.д. Эволюционные механизмы формирования стратегии патогенов. Важное значение результатов современных исследований в области «антииммунной» стратегии патогенов для познания новых молекулярно-генетических механизмов работы иммунной системы и разработки оригинальных иммуномодулирующих лечебных и профилактических препаратов. Тактика вируса иммунодефицита человека.
Работа над вакцинами против ВИЧ- инфекции. Можно ли победить в войне с патогенами?
Тема 3.4. Инфекции, передаваемые половым путем, и их профилактика. Представления молодежи и взгляд специалиста (2 час)
Инфекции, передаваемые половым путем (ИППП), и их профилактика. Представления молодежи и взгляд специалиста. Существенные изменения в эпидемиологической ситуации в отношении инфекций, возбудители которых передаются преимущественно при половом контакте, за последние 20 лет - "разгар" эпидемии. Ликвидация биологической безграмотности в отношении ИППП в решении проблем, связанных с качеством жизни, с репродуктивным здоровьем и со здоровьем следующего поколения.
Тема 3.5. Наследование пола и наследование болезней (2 час)
Как исследуют наследственные заболевания человека? Какие методы используются в генетике человека? Что такое генотерапия? Стволовые клетки и перспективы их использования. Классификация наследственных заболеваний.
Раздел 4. Экологические проблемы цивилизации
Тема 4.1. Евроазиатские экологические катастрофы (2 час)
Чернобыльская, Фукусимская ядерные катастрофы и критическая самоорганизация живых систем.
Тема 4.2. Экологические проблемы мегаполисов и их влияние на здоровье (2 час)
Факторы городской среды, которые наиболее неблагоприятно влияют на здоровье людей. Какими факторами определяется здоровье человека? Основные классы веществ, загрязняющих воздух в Москве. Какие последствия для здоровья при жизни в условиях загрязнения воздуха наиболее вероятны? Как влияет на здоровье длительное вдыхание воздуха загрязненного СО, оксидами азота, диоксидом серы и его производными, взвешенными частицами, углеводородами, бензапиреном, формальдегидом?
Влияние на здоровье населения качества питьевой воды, шумового, вибрационного, электромагнитного загрязнения. Здоровье сберегающие модели поведения.
Тема 4.3. Использование новейших достижений биологии в спасении вымирающих видов животных (2 час)
Факторы, приводящие к сокращению биоразнообразия. Новейшие достижения биологии, которые могут применяться для спасения вымирающих видов животных. Для каких видов фауны они были использованы? Успехи и неудачи.
Раздел 5. Инновационные методологические и методические подходы в образовательном процессе на уроках биологии и экологии (4 час)
Тема 5.1. Мастер класс. Использование уроков биологии и экологии для развития системного, прогностического,критического мышления (4 час)
Теоретическая часть 1. Как структурировать тему урока биологии для развития способности к смысловому уровню освоения знаний, высокого уровня мышления? Метапредметные навыки, умения, способности, качества личности, развивающиеся на уроках биологического цикла (целеполагание, планирование, трансформация информации, решение проблем, мышление разного уровня и другое). Какие типы мышления следует использовать для решения комплексных проблемы и представления целостной картины биологического явления или процесса? Какие факторы способствуют развитию системно-сетевого и критического мышления (содержание темы, интеграция биологических и гуманитарных знаний, смысловое ассоциирование, формирование малых групп на основе психофизиологических особенностей учащихся и другое)?
Практическая часть 1. Практическое освоение приемов и методов, направленных на развитие метапредметных способностей (этапы развития целеполагания, планирование урока с применением интерактивных методов для 9-11 кл., упражнения на развитие смыслового ассоциирования, графического моделирования развития процессов, приемы, направленные на формирование интегративного знания, развития системно-сетевого, прогностического, критического мышления). (Индивидуальная и групповая работа, смысловое ассоциирование, графическое моделирование, ролевая игра, дебаты).
Тема 5.2. Видеометод обучения: теория и практика (2 час)
Создание и использование средств видеометода обучения для преподавателей, использующих в своей практике средства видеометода обучения. Практические рекомендации по созданию, компоновке и использованию средств видеометода в зависимости от выполняемой дидактической функции и особенностей аудитории.

……..Перечень практических занятий
Номер темы Наименование практического занятия
5,1 Мастер класс. Использование уроков биологии и экологии для развития системного и прогностического мышления (графическое моделирование процессов, ролевая игра, смысловое ассоциирование) (2 час.)

Раздел 6. Лабораторные эксперименты и практические занятия на уроках биологии (6 час)
Тема 6.1. Микробиологический эксперимент в школьной практике (2 час)
Многообразие микроорганизмов и их особенности. Место микроорганизмов в школьной программе. Роль микроорганизмов в природе и жизнедеятельности человека. В рамках занятия значительное место отводится прокариотическим микроорганизмам - бактериям, их роли в природе и жизнедеятельности человека. Демонстрируются способы получения культур микроорганизмов из природных источников, их визуализации и визуализации их жизнедеятельности в результате опытов, которые могут быть поставлены в условиях школьного кабинета биологии.
Тема 6.2. Воздействие различных экологических факторов среды на развивающиеся организмы (2 час)
Процесс развития в различных группах позвоночных животных? Что такое критические периоды в развитии? Как различные условия среды могут менять процесс развития?
Тема 6.3. Алгоритмы решений задач по генетике, вызывающие наибольшие трудности .

Перечень лабораторных работ
Номер темы Наименование лабораторной работы
6.1 Микробиологический эксперимент в школьной практике (2 час.)
6.2 Воздействие различных экологических факторов среды на развивающиеся организмы (2 час)

Перечень практических занятий
Номер темы Наименование практического занятия
6.3 Алгоритмы решений задач по генетике, вызывающие наибольшие трудности (2 час)