Биотехнология.

Биотехнология.
Профильный спецкурс для учащихся 10 – 11 классов.
Авторы
Е.В. Алексеева, Н.Е. Малютина.
34 часа, 1 урок в неделю.
Содержание данного курса углубляет и расширяет профильный курс «Общая биология, имеет
практическую направленность.
Пояснительная записка.
Биотехнология – новое направление в системе биологических наук, одна из самых
интересных тем, волнующих подростков 16-17 лет, позволяющая лучше понять достижения
человека в молекулярной биологии, цитологии, микробиологии, составляющих основу
биотехнологии.
Данная программа позволяет вызывать заинтересованное отношение к проблемам в области
медицины, сельскохозяйственного производства, борьбы с источниками болезней человека,
животных, растений, раскрывает экономический этический аспекты рассматриваемых проблем.
Программа предусматривает опору на базовый уровень знаний, полученных при изучении
систематического курса «Общая биология, Цитология, Наследственная информация и
реализация ее в клетке».
Спецкурс способствует развитию творческого мышления при изучении вопросов
современной биотехнологии. Помогает ориентировать учащихся на приобретение профессий и
специальностей в разных областях биологии – биохимии, цитологии, микробиологии, генетики,
физиологии растений и животных, иммунологии, а так же ряда других областей – например,
химии и физики.
Программа предназначена для профильных классов естественнонаучной направленности.
Цели:
1.Повышение уровня познавательной активности.
2.Расширение кругозора и пробуждение творческого мышления.
Программа рассчитана на 34 часа (1 час в неделю) и включает следующие разделы.
1.Введение.
2.Основы микробиологии.
3.Инженерная энзимология.
4.Клеточная инженерия.
5.Генная инженерия
6.Биотехнологические исследования.
Содержание программы для 10 класса.
1.Введение (4часа)
Предмет «Биотехнология». Что изучает биотехнология. Место данной науки в системе научных
отраслей. Методы биотехнологии: генная и клеточная инженерия, соматическая гибридизация,
клонирование, манипуляции с генетическим материалом. Историческая справка.
2.Основы микробиологии (11 часов)
Понятия о молекулах и клетках. Органические вещества клетки. Строение и функции: углеводы,
липиды, белки, нуклеиновые кислоты. Ферменты. Генетический код. Биосинтез белка. Бактерии.
Строение бактериальной клетки, формы бактерий. Спорообразующие бактерии: бациллы,
эльформы. Жизнедеятельность бактерий. Грибы, их строение и жизнедеятельность. Дрожжевая
клетка. Бактерии и грибы как объекты биотехнологии. Строение клеток микроорганизмов.
Сравнивание клеток эукариот и прокариот.
Лабораторный практикум – 5 часов
3.Инженерная энзимология (3 часа)
Синтез важнейших продуктов, таких, как кормовой белок, разнообразные ферменты, витамины,
антибиотики, органические кислоты. Значение в жизни человека, медицине, сельском хозяйстве.
4.Клеточная инженерия (5 часов)
Различные методы использования исследований с половыми и соматическими клетками.
Культуры клеток и тканей растений и животных. Пересадки выделенных генов одних организмов
в клетки других организмов. Селекционные работы, направленные на быстрое создание новых
сортов растений и пород животных. Искусственное размножение клеток с целью получения из
них тканей и взрослых особей растений и животных. Криосохранение. Биотехнологические
основы животноводства. Последние достижения в клеточной инженерии.
5.Генетическая или генная инженерия (8 часов)
Задачи и методы генной инженерии, основанных на создании искусственных генетических
программ. Рекомбинантные молекулы и организмы. Векторы переноса генетической
информации у растений и животных. Получение ряда важнейших медицинских препаратов
(инсулин, интерферон). Значение в сельском хозяйстве и медицине.
6.Биотехнология – прогрессивное научное направление. (3 часа)
Успехи биотехнологии. Биотехнология – приоритетное направление в программе научно –
технического прогрессе. Обзор периодической печати.
Требования к уровню подготовки учащихся.
Знать/ понимать:
 современное определение биотехнологии; этапы развития биотехнологии;
 основные открытия в области цитологии, генетики, биохимии, молекулярной биологии,
способствующие развитию биотехнологии;
 объекты биотехнологии;
 методы клеточной и генной инженерии;
 явления трансформации и трансдукции как пути естественного
 изменения генотипов микроорганизмов;
 пути и возможности целенаправленного изменения человеком;
 генотипов организмов для использования в своих целях;
 биологию клонированных и трансгенных организмов;
 области применения ТР растений; достижения биотехнологии в области медицины; этические
проблемы биотехнологии.
Уметь:
 объяснять причины дифференциации клеток на генном уровне, влияние вирусов,
бактериофагов, плазмид на естественное изменение наследственных свойств клеток, векторных
систем на целенаправленное изменение генома организмов, питательных сред на развитие
посадочного материала при клональном размножении, роль достижений биотехнологии для
научно технического прогресса;
 устанавливать взаимосвязи между генотипом и свойством организма, субстратом и
активностью генов в клетках прокариот, свойством тотипотентности и развитием целого
растения из одной клетки;
 описывать этапы микроклонального размножения растений, клонирования беспозвоночных и
позвоночных животных, получение моноклональных антител, создание векторов;
 сравнивать объекты биотехнологии, методы клеточной и генной инженерии, явления
трансформации и трансдукции, дифференциации и дедифференциации, методы традиционной
селекции с биотехнологическими методами создания штаммов, сортов и пород;
 выявлять роль ферментов в конструировании векторов, клеток нового типа, роль λ-фага в
создании геномных библиотек.
Перечень учебно-методической литературы.
Для учащихся:
1
2
Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное пособие// Библиотека элективных курсов/
Е.А.Никишова – М.: Вентана-Граф, 2009
Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся
общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил.
(Библиотека элективных курсов).
Для учителя:
1
2
3
Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное пособие/Библиотека элективных курсов/
Е.А.Никишова – М.: Вентана-Граф, 2009
Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся
общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил.
(Библиотека элективных курсов).
Микробиология: 10 – 11 классы: методическое пособие.- М.: Вентана – Граф, 2012. – 64 с.
– (Библиотека элективных курсов).
Интернет ресурсы:
1 www.it-n.ru,
2 www.zavuch.info,
3 www.1september.ru,
4 http://school-collection.edu.ru
5 http://collegemicrob.narod.ru/microbilogy/ (микробиология)
6 myshared.ru (презентации по микробиологии)
7 ru.mobile.wikipedia.org ( словарь терминов)
8 youtube.com (фильмы о достижениях биотехнологии)
9 http://www.biotechnolog.ru