Zagadnienia z podstawy programowej - poziom rozszerzony KLASA 4

 1. Ekspresja informacji genetycznej. Uczeń:

1. porównuje genom komórki prokariotycznej i eukariotycznej;
2. porównuje strukturę genu organizmu prokariotycznego i eukariotycznego;
3. opisuje proces transkrypcji z uwzględnieniem roli polimerazy RNA;
4. opisuje proces obróbki potranskrypcyjnej u organizmów eukariotycznych;
5. przedstawia cechy kodu genetycznego;
6. opisuje proces translacji i przedstawia znaczenie modyfikacji potranslacyjnej białek;
7. porównuje przebieg ekspresji informacji genetycznej w komórce prokariotycznej i eukariotycznej;
8. przedstawia na przykładzie operonu laktozowego i tryptofanowego regulację ekspresji informacji genetycznej u organizmów prokariotycznych;
9. przedstawia istotę regulacji ekspresji genów u organizmów eukariotycznych.

2. Genetyka klasyczna.

1. Dziedziczenie cech. Uczeń:
1. wykazuje na podstawie opisu wyników badań Hammerlinga, Griffitha, Avery’ego, Hershey’a i Chase’a znaczenie jądra komórkowego i DNA w przekazywaniu informacji genetycznej;
2. przedstawia znaczenie badań Mendla w odkryciu podstawowych praw dziedziczenia cech;
3. zapisuje i analizuje krzyżówki (w tym krzyżówki testowe) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia określonych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych, w tym cech warunkowanych przez allele wielokrotne;
4. przedstawia dziedziczenie jednogenowe, dwugenowe i wielogenowe (dominacja pełna, dominacja niepełna, kodominacja, współdziałanie dwóch lub większej liczby genów);
5. przedstawia główne założenia chromosomowej teorii dziedziczności Morgana;
6. analizuje dziedziczenie cech sprzężonych; oblicza odległość między genami; na podstawie odległości między genami określa kolejność ich ułożenia na chromosomie;
7. wyjaśnia istotę dziedziczenia pozajądrowego;
8. przedstawia determinację oraz dziedziczenie płci;
9. przedstawia dziedziczenie cech sprzężonych z płcią;
10. analizuje rodowody i na ich podstawie ustala sposób dziedziczenia danej cechy.
2. Zmienność organizmów. Uczeń:
1. opisuje zmienność jako różnorodność fenotypową osobników w populacji;
2. przedstawia typy zmienności: środowiskowa i genetyczna (rekombinacyjna i mutacyjna);
3. wyjaśnia na przykładach wpływ czynników środowiska na plastyczność fenotypów;
4. rozróżnia ciągłą i nieciągłą zmienność cechy; wyjaśnia genetyczne podłoże tych zmienności;
5. przedstawia źródła zmienności rekombinacyjnej;
6. przedstawia rodzaje mutacji genowych oraz określa ich skutki;
7. przedstawia rodzaje aberracji chromosomowych (strukturalnych i liczbowych) oraz określa ich skutki;
8. określa na podstawie analizy rodowodu lub kariotypu podłoże genetyczne chorób człowieka (mukowiscydoza, alkaptonuria, fenyloketonuria, anemia sierpowata, albinizm, galaktozemia, pląsawica Huntingtona, hemofilia, daltonizm, dystrofia mięśniowa Duchenne'a, krzywica oporna na witaminę D3; zespół cri-du-chat i przewlekła białaczka szpikowa, zespół Klinefeltera, zespół Turnera, zespół Downa, neuropatia nerwu wzrokowego Lebera);
9. wykazuje związek pomiędzy narażeniem organizmu na działanie czynników mutagennych (fizycznych, chemicznych, biologicznych) a zwiększonym ryzykiem wystąpienia chorób;
10. przedstawia transformację nowotworową komórek jako następstwo mutacji w obrębie genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy oraz odpowiedzialnych za naprawę DNA.

3. Biotechnologia. Podstawy inżynierii genetycznej. Uczeń:

1. rozróżnia biotechnologię tradycyjną i molekularną;
2. przedstawia współczesne zastosowania metod biotechnologii tradycyjnej w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, rolnictwie, biodegradacji i oczyszczaniu ścieków;
3. przedstawia narzędzia wykorzystywane w biotechnologii molekularnej (enzymy: polimerazy, ligazy i enzymy restrykcyjne) i określa ich zastosowania;
4. przedstawia istotę technik stosowanych w inżynierii genetycznej (hybrydyzacja DNA, analiza restrykcyjna i elektroforeza DNA, metoda PCR, sekwencjonowanie DNA);
5. przedstawia zastosowania wybranych technik inżynierii genetycznej w medycynie sądowej, kryminalistyce, diagnostyce chorób;
6. wyjaśnia, czym jest organizm transgeniczny i GMO; przedstawia sposoby otrzymywania organizmów transgenicznych;
7. przedstawia potencjalne korzyści i zagrożenia wynikające z zastosowania organizmów modyfikowanych genetycznie w rolnictwie, przemyśle, medycynie i badaniach naukowych; podaje przykłady produktów otrzymanych z wykorzystaniem modyfikowanych genetycznie organizmów;
8. opisuje klonowanie organizmów metodą transferu jąder komórkowych i metodą rozdziału komórek zarodka na wczesnych etapach jego rozwoju oraz przedstawia zastosowania tych metod;
9. przedstawia zastosowania biotechnologii molekularnej w badaniach ewolucyjnych i systematyce organizmów;
10. przedstawia sposoby otrzymywania i pozyskiwania komórek macierzystych oraz ich zastosowania w medycynie;
11. przedstawia sytuacje, w których zasadne jest korzystanie z poradnictwa genetycznego;
12. wyjaśnia istotę terapii genowej;
13. przedstawia szanse i zagrożenia wynikające z zastosowań biotechnologii molekularnej;
14. dyskutuje o problemach społecznych i etycznych związanych z rozwojem inżynierii genetycznej oraz formułuje własne opinie w tym zakresie.

4. Ewolucja. Uczeń:

1. przedstawia historię myśli ewolucyjnej;
2. przedstawia podstawowe źródła wiedzy o mechanizmach i przebiegu ewolucji;
3. określa pokrewieństwo ewolucyjne gatunków na podstawie analizy drzewa filogenetycznego;
4. przedstawia rodzaje zmienności i wykazuje znaczenie zmienności genetycznej w procesie ewolucji;
5. wyjaśnia mechanizm działania doboru naturalnego i przedstawia jego rodzaje (stabilizujący, kierunkowy i różnicujący);
6. wykazuje, że dzięki doborowi naturalnemu organizmy zyskują nowe cechy adaptacyjne;
7. określa warunki, w jakich zachodzi dryf genetyczny;
8. przedstawia przyczyny zmian częstości alleli w populacji;
9. przedstawia założenia prawa Hardy’ego-Weinberga;
10. stosuje równanie Hardy’ego-Weinberga do obliczenia częstości alleli, genotypów i fenotypów w populacji;
11. wyjaśnia, dlaczego mimo działania doboru naturalnego w populacji ludzkiej utrzymują się allele warunkujące choroby genetyczne;
12. przedstawia gatunek jako izolowaną pulę genową;
13. przedstawia mechanizm powstawania gatunków wskutek specjacji allopatrycznej i sympatrycznej;
14. opisuje warunki, w jakich zachodzi radiacja adaptacyjna oraz ewolucja zbieżna;
15. rozpoznaje, na podstawie opisu, schematu, rysunku, konwergencję i dywergencję;
16. przedstawia hipotezy wyjaśniające najważniejsze etapy biogenezy;
17. porządkuje chronologicznie wydarzenia z historii życia na Ziemi; wykazuje, że zmiany warunków środowiskowych miały wpływ na przebieg ewolucji;
18. porządkuje chronologicznie formy kopalne człowiekowatych wskazując na ich cechy charakterystyczne;
19. określa pokrewieństwo człowieka z innymi zwierzętami na podstawie analizy drzewa rodowego;
20. przedstawia podobieństwa między człowiekiem a innymi naczelnymi; przedstawia cechy odróżniające człowieka od małp człekokształtnych;
21. analizuje różnorodne źródła informacji dotyczące ewolucji człowieka i przedstawia tendencje zmian ewolucyjnych.

5. Ekologia.

1. Ekologia organizmów. Uczeń:
1. rozróżnia czynniki biotyczne i abiotyczne oddziałujące na organizmy;
2. przedstawia elementy niszy ekologicznej organizmu; rozróżnia niszę ekologiczną od siedliska;
3. wyjaśnia, czym jest tolerancja ekologiczna; planuje i przeprowadza doświadczenie mające na celu zbadanie zakresu tolerancji ekologicznej w odniesieniu do wybranego czynnika środowiska;
4. wykazuje znaczenie organizmów o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej w bioindykacji;
5. określa środowisko życia organizmu na podstawie jego tolerancji ekologicznej na określony czynnik;
6. przedstawia adaptacje roślin różnych form ekologicznych do siedlisk życia.
2. Ekologia populacji. Uczeń:
1. przedstawia istotę teorii metapopulacji oraz określa znaczenie migracji w przepływie genów dla przetrwania gatunku w środowisku;
2. charakteryzuje populację, określając jej cechy (liczebność, zagęszczenie, struktura przestrzenna, wiekowa i płciowa); dokonuje obserwacji cech populacji wybranego gatunku;
3. przewiduje zmiany liczebności populacji, dysponując danymi o jej liczebności, rozrodczości, śmiertelności i migracjach osobników;
4. opisuje modele wzrostu liczebności populacji.
3. Ekologia ekosystemu. Ochrona i gospodarka ekosystemami. Uczeń:
1. wyjaśnia znaczenie zależności nieantagonistycznych (mutualizm obligatoryjny i fakultatywny, komensalizm) w ekosystemie i podaje ich przykłady;
2. przedstawia skutki konkurencji wewnątrzgatunkowej i międzygatunkowej;
3. planuje i przeprowadza doświadczenie wykazujące oddziaływania antagonistyczne między osobnikami wybranych gatunków;
4. wyjaśnia zmiany liczebności populacji w układzie zjadający i zjadany;
5. przedstawia adaptacje drapieżników, pasożytów i roślinożerców do zdobywania pokarmu;
6. przedstawia adaptacje obronne ofiar drapieżników, żywicieli pasożytów oraz zjadanych roślin;
7. określa zależności pokarmowe w ekosystemie na podstawie analizy fragmentów sieci pokarmowych; przedstawia zależności pokarmowe w biocenozie w postaci łańcuchów pokarmowych;
8. wyjaśnia przepływ energii i obieg materii w ekosystemie;
9. opisuje obieg węgla i azotu w przyrodzie, wykazując rolę różnych grup organizmów w tych obiegach;
10. przedstawia sukcesję jako proces przemiany ekosystemu w czasie skutkujący bogaceniem się układu w węgiel i azot oraz zmianą składu gatunkowego; rozróżnia sukcesję pierwotną i wtórną.

6. Różnorodność biologiczna, jej zagrożenia i ochrona. Uczeń:

1. przedstawia typy różnorodności biologicznej: genetyczną, gatunkową i ekosystemową;
2. wymienia główne czynniki geograficzne kształtujące różnorodność gatunkową i ekosystemową Ziemi (klimat, ukształtowanie powierzchni); podaje przykłady miejsc charakteryzujących się szczególnym bogactwem gatunkowym; podaje przykłady endemitów jako gatunków unikatowych dla danego miejsca regionu; wykazuje związek pomiędzy rozmieszczeniem biomów a warunkami klimatycznymi na kuli ziemskiej;
3. przedstawia wpływ zlodowaceń na rozmieszczenie gatunków; podaje przykłady gatunków reliktowych jako dowód ewolucji świata żywego;
4. wykazuje wpływ działalności człowieka (intensyfikacji rolnictwa, urbanizacji, industrializacji, rozwoju komunikacji i turystyki) na różnorodność biologiczną;
5. wyjaśnia znaczenie restytucji i reintrodukcji gatunków dla zachowania różnorodności biologicznej; podaje przykłady restytuowanych gatunków;
6. uzasadnia konieczność zachowania tradycyjnych odmian roślin i tradycyjnych ras zwierząt dla zachowania różnorodności genetycznej;
7. uzasadnia konieczność stosowania różnych form ochrony przyrody, w tym Natura 2000;
8. uzasadnia konieczność współpracy międzynarodowej (CITES, Konwencja o Różnorodności Biologicznej, Agenda 21) dla ochrony różnorodności biologicznej;
9. przedstawia istotę zrównoważonego rozwoju.