Технологическая карта урока в 10 классе на тему "Вирусы-неклеточная форма жизни"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №2» города Велижа

Урок по биологии

в 10 классе

«ВИРУСЫ – НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ»

Подготовила:

учитель биологии

                                                       Тилль Нина Иосифовна

                                                                                                                           2017-2018 учебный год

Велиж, 2017

Вирусы - неклеточная форма жизни.

Цель урока:  расширение  и углубление  знаний учащихся о вирусах, их строении и жизнедеятельности.

Задачи:

образовательные: выявить особенности строения и  процессов жизнедеятельности вирусов; выявить роль знаний о вирусах в биологии и медицине;

развивающие: продолжить формирование умения работать с учебником, дополнительной литературой, интернет-ресурсами, компьютерными средствами; развивать умения обучающихся работать в группах, парах, готовить краткие сообщения, используя дополнительный материал, составлять и задавать вопросы, проводить контроль и самоконтроль;

воспитательные: воспитывать культуру общения во время работы в группе,  обсуждения результатов работы групп;

 уважение к мнению сверстников, учителя; личностное самоопределение.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование: компьютер, 4 ноутбука для работы групп, экран, мультимедийный проектор, таблица «Вирусы», презентации, Приложения 1-6 (в электронном виде),  учебник «Общая биология 10-11 класс/А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. -М. :Дрофа, 2010.

Основные понятия: вирус, бактериофаг, вирусология, облигатный паразит, вирионы, мутабельность, вирулентность, аттенуированные вирусы, вирусные болезни, бактериофаги, ВИЧ, СПИД.

Технологическая карта урока на основе формирования УУД

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся	Формируемые УУД
1. Организационный этап. Обозначение темы, постановка целей (2-3 мин)	Приветствует учеников и всех присутствующих. Мотивация учащихся к определению темы по описанию (Мы будем говорить на уроке об организмах, которые до сих пор вызывают споры у биологов об их положении в органическом мире. Их положение – между живыми и неживыми..)	Определяют тему урока, ставят цель и задачи урока.	Регулятивные: целеполагание, способность ставить учебные цели и задачи, планировать их реализацию. Коммуникативные:  сотрудничество с учителем и одноклассниками. Личностные: самоопределение.
2. Вызов информации по теме (2-3 мин)	Учитель предлагает учащимся  перечислить известные им факты или гипотезы  по данной теме	Учащиеся представляют информацию, которую знают, предполагают по данной теме	Познавательные: построение высказываний, обобщение. Регулятивные: выбор нужной информации. Коммуникативные: развитие речевой деятельности, основ коммуникативной компетентности.
3.Выступление учащихся с сообщениями (13-15 мин)	Предлагает учащимся прослушать информацию «биологов», «математиков», «филологов», «медиков», подготовленную к уроку заранее.	Слушают информацию «О вирусах в цифрах», смотрят презентацию «Вирусы» и «Вирусные болезни», конспектируют информацию «филолога», объясняющего основные понятия, связанные с вирусами	Познавательные: использование нужной информации, построение сообщений, создание презентаций. Регулятивные: планирование путей и средств достижения целей и способности ставить учебные задачи. Коммуникативные: умение слушать и понимать своих сверстников, выражать свои мысли.
4. Работа учащихся в группах по заданиям (10 мин)	Предлагает учащимся, работая в группе выполнить задания, используя Приложения 1-5, информацию, полученную на предыдущем этапе урока. Контролирует и корректирует работу учащихся.	Работа в группах с использованием различных источников информации по заданиям: 1 группа. Заполнить таблицу «Вирусы», самостоятельно определив пункты для характеристики 2группа. Нарисовать логическую схему «Вирусы», 3 группа. Определить основные характерные черты вирусов, используя различные тексты (Приложения 1-6)   4 группа. Продумать вопросы по вирусам, используя предложенную информацию На ноутбуке готовят отчёт и на флэшке перенести на компьютер для просмотра с помощью проектора	Познавательные: поиск и использование нужной информации, построение сообщений, умения анализа, сравнения, обобщения, установление причинно-следственных связей. Регулятивные: планирование путей и средств достижения целей и способности ставить учебные задачи, способности к проектированию. Коммуникативные: умение слушать и понимать своих сверстников, выражать свои мысли; инициативное сотрудничество в поиске и выборе информации.
5.Отчёты групп о работе (8 мин)	Корректирует выступления, побуждает учащихся к диалогу по материалам выступлений.	Презентуют свои результаты с помощью проектора. Выслушивают товарищей.	Коммуникативные: умение слушать и понимать своих сверстников, выражать свои мысли; инициативное сотрудничество в поиске и выборе информации.
6.Закрепление знаний (5 мин)	Предлагает выполнить задание на соответствие и провести взаимопроверку	Выполняют задание на соответствие «Соотнесите организмы и признаки»	Регулятивные: контроль, оценка, коррекция. Познавательные: умение выполнять задания на соответствие Коммуникативные: оценка действий партнера.
7. Рефлексия (1-2 мин)	Предлагает учащимся закончить фразу: «Сегодня на уроке…..»	Высказываются по поводу полученной информации по вирусам, форм и методов её подачи и получения.	Регулятивные: умение осуществлять самооценку. Коммуникативные: умения слушать друг друга, речевую деятельность; умение выражать правильно и кратко свои мысли. Познавательные: умения строить высказывания.
8. Домашнее задание (1-2 мин) параграф 20	Комментарий домашнего задания.	Запись домашнего задания.	Коммуникативные: организация планирования и прогнозирования.

Приложение 1.

Вирусы.

                                1.Характеристика вирусов.

Вирусы не относятся ни к одному из царств живых организмов. Их объединяют в самостоятельную группу – неклеточной формы жизни, поскольку они не имеют клеточного строения.

Изучение вирусов началось с работ русского ботаника Д. И. Ивановского. В 1892 г. он впервые выделил инфекционный экстракт из листьев табака, пораженных заболеванием – табачной мозаикой. Пропустив этот экстракт через фильтр, который способен задерживать бактерии, Д. И. Ивановский получил жидкость, сохраняющую инфекционные свойства. Таким образом, было доказано существование вирусов, но увидеть их удалось намного позже.

Вирусы – паразиты «на генетическом уровне». Это – суперпаразиты и облигатные (обязательные) паразиты. Суперпаразитизм вирусов проявляется в том, что на нашей планете нет ни одного биологического вида, который не был бы подвержен вирусным инфекциям. Вирусы паразитируют в клетках растений, животных, грибов и бактерий. Облигатными паразитами вирусы называются потому, что они проявляют свойства живого, только паразитируя в клетках других организмов.

2.Строение вирусов.

 Большинство вирусов имеют субмикроскопические размеры (в среднем они в 50 раз меньше бактерий). Вот почему увидеть и изучить их строение удалось только после изобретения электронного микроскопа. Самые мелкие вирусы (в частности, возбудитель ящура) немногим превышают размер молекулы яичного белка. Но встречаются и такие, которые хорошо видны под световым микроскопом, например возбудитель оспы.

Название вирусы (от лат. virus – яд) ввел в науку в 1898 г. голландский ботаник и микробиолог М. Бейеринк. В начале ХХ в. удалось установить, что вирусы по своей химической природе – нуклеопротеины(комплексное соединение, состоящее из нуклеиновой кислоты и белка). Зрелые частицы вирусов – вирионы состоят из фрагмента генетического материала (ДНК или РНК) и окружающей его белковой оболочки – капсида.

Встречаются вирусы, которые содержат двухцепочечную молекулу ДНК (кольцевую или линейную) или одноцепочечную кольцевую ДНК. Другие вирусы имеют одноцепочечную или двухцепочечную РНК. Примерами РНК-содержащих вирусов служат вирусы кори, краснухи, полиомиелита, ВИЧ, табачной мозаики, гриппа и др.

ДНК-содержащие вирусы – натуральной оспы, герпеса, аденовирусы (последние вызывают у человека различные респираторные инфекционные заболевания).

3.Особенности жизнедеятельности вирусов.

 На стадии вириона у вирусов не наблюдается никаких проявлений жизни. Вне клетки хозяина некоторые вирусы кристаллизуются, но, проникнув в клетки чувствительных к ним организмов, они проявляют признаки жизни. Стадия вириона – лишь одна из стадий существования вирусов.

В жизненном цикле вирусов можно выделить этапы, характеризующие вирусы как паразитов. Это этапы прикрепления вируса к клетке хозяина, внедрения в клетку хозяина, скрытая стадия образования нового поколения вирусов, выход вирионов в окружающую среду.

Во время скрытой стадии вирус не удается обнаружить в клетке. Но именно на этой стадии клетка хозяина синтезирует необходимые для вируса белки и нуклеиновые кислоты, в результате чего образуется новое поколение вирионов вирусов.

Приложение 2 Интересные факты о вирусах Многие заболевания связаны с вирусами. Вирусы — неживые организмы. Слово вирус ведет свое происхождение от термина, переводимого как яд, либо загрязненная жидкость.Без носителя вирусы являются просто сгустками из химических элементов. Из-за отсутствия у них клеток, вирусы не обладают способностью преобразовывать какую-либо пищу в энергию. Вирусы способны через полости в волосках внедрять в тело бактерии свои ДНК. Среди чрезвычайно интересных фактов о вирусах есть и забавные. Куры породы араукана способны нести необычные яйца – они голубоватые или салатные. А виной всему ретровирус, которым заражены эти куры. Он встраивает в хозяйскую ДНК ген, вызывающий повышенную концентрацию в скорлупе яиц биливердина – желточного пигмента. Интересно, что при этом не меняется качество яиц, они не становятся более вредными либо полезными, если сравнивать с обычными яйцами. Распространена интересная гипотеза о том, люди являются продуктом работы вирусов — существенная часть человеческого генома состоит из «осколков» и даже целых частей вирусов, внедрившихся в наших предков. Это произошло очень давно, за долгий срок этот «коктейль» из вирусов был «одомашнен». Без участия вирусов мы не могли бы родиться – для того, чтобы эмбрион не был атакован во время своего развития иммунной системой, она «корректируется» частью протеинов, перекодированных вирусной ДНК прямо в материнском организме. Одним из самых грозных переносимых вирусом заболеваний является Эбола. Первыми признаками считают жар, боли в горле, сильные головная и мышечная боли. Часто это совпадает с симптомами простуды или гриппа. Затем проявляются тошнота, диарея, происходит повреждение почек и печени, иногда – внешнее и также внутреннее кровотечение.

Приложение 3.

Происхождение, размеры, распространение вирусов

Ви́рус (лат. virus — «яд») — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток.  Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий иархей^[3] (вирусы бактерий обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).

Со времени публикации в 1892 году статьи Дмитрия Ивановского, описывающей не бактериальный патоген растений табака, и открытия в 1898 году Мартином Бейеринком вируса табачной мозаики были детально описаны более 5 тысяч видов вирусов, хотя предполагают, что их существуют миллионы.

Вирусы обнаружены почти в каждой экосистеме на Земле, являясь самой многочисленной биологической формой. Изучением вирусов занимается наука вирусология, раздел микробиологии.

Вирусные частицы (вирионы) состоят из двух или трёх компонентов: генетического материала в виде ДНК илиРНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул); белковой оболочки (капсида), защищающей эти молекулы, и, в некоторых случаях, — дополнительных липидных оболочек. Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот — вироидов. В зависимости от того, каким типом нуклеиновой кислоты представлен генетический материал, выделяют ДНК-содержащие вирусы иРНК-содержащие вирусы; на этом принципе основана классификация вирусов по Балтимору.

Размеры среднего вируса составляют около одной сотой размеров средней бактерии. Большинство вирусов слишком малы, чтобы быть отчётливо различимыми под световым микроскопом.

Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы не проявляют признаки живого и ведут себя как частицы биополимеров. От живых паразитарных организмов вирусы отличаются полным отсутствием основного и энергетического обмена и отсутствием сложнейшего элемента живых систем — аппарата трансляции (синтеза белка), степень сложности которого превышает таковую самих вирусов.

Появление вирусов на эволюционном древе жизни неясно: некоторые из них могли образоваться из плазмид, небольших молекул ДНК, способных передаваться от одной клетки к другой, в то время как другие могли произойти от бактерий. В эволюции вирусы являются важным средством горизонтального переноса генов, обусловливающего генетическое разнообразие^[9].

Вирусы распространяются многими способами: вирусы растений часто передаются от растения к растению насекомыми, питающимися растительными соками, к примеру, тлями; вирусы животных могут распространяться кровососущими насекомыми, такие организмы известны как переносчики. Вирус гриппа распространяется воздушно-капельным путём при кашле и чихании. Норовирус и ротавирус, обычно вызывающие вирусные гастроэнтериты, передаются фекально-оральным путём при контакте с заражённой пищей или водой. ВИЧ является одним из нескольких вирусов, передающихся половым путём и при переливании заражённой крови.

Каждый вирус имеет определённую специфичность к хозяевам, определяющуюся типами клеток, которые он может инфицировать. Круг хозяев может быть узок или, если вирус поражает многие виды, широк^[10].

У животных вирусные инфекции вызывают иммунный ответ, который чаще всего приводит к уничтожению болезнетворного вируса. Иммунный ответ также можно вызвать вакцинами, дающими активный приобретённый иммунитет против конкретной вирусной инфекции. Однако некоторым вирусам, в том числе и возбудителям СПИДа и вирусных гепатитов, удаётся ускользнуть от иммунного ответа, вызывая хроническую болезнь. Антибиотики не действуют на вирусы, однако было разработано несколько противовирусных препаратов.

Приложение 4.

Десять интересных, научных обоснованных фактов о вирусах.

Большинство людей не делают различий между вирусами, бактериями и простейшими одноклеточными организмами. Между тем, все эти существа не только значительно разнятся друг с другом в размерах, но и принадлежат к совершенно разным биологическим типам.

1.     Вирусы не являются живыми в прямом смысле слова. Вне организма хозяина они не способны на размножение и представляют собой всего лишь молекулу ДНК, окружённую белковой оболочкой. Активным он становится только тогда, когда попадает в другой живой организм. Там он передаёт свою клеточную программу клеткам хозяина, вызывая их полную трансформацию и превращая в собственные копии.

2.     Некоторые вирусы настолько малы, что способны внедрить свою ДНК в бактерии через их микроскопические волоски, с помощью которых они двигаются.

3.     Вирусы могут заражать одноклеточные организмы, бактерии, грибы, растения, животных и даже другие вирусы — то есть все типы живых существ, обитающих на планете Земля

4.     В человеческих клетках, так же как и в клетках животных, существуют некоторые бесполезные образования. Учёные считают, что это вирусы, прижившиеся в нас в результате эволюции.

5.     В человеческом геноме присутствуют вирусные осколки, которые участвуют в развитии у человека раковых заболеваний.

6.     Вирусы несут не только вред. Во время беременности некоторая часть протеинов, закодированная вирусным геном, корректирует иммунную систему матери таким образом, чтобы она не отторгала эмбрион во время его развития.

7.     В позапрошлом веке в Австралии произошло катастрофическое увеличение популяции кроликов, приведшее к уничтожению многих видов растений на огромной территории плодородных земель. С кроликами пытались бороться много десятков лет, но безрезультатно. В середине 20 века с кроликами решили бороться с помощью вируса миксоматоза, что привело к пятикратному сокращению числа животных.

8.     Вирусы существуют во всех экосистемах, и представляют собой самую многочисленную биологическую форму на планете.

9.     Они не способны на синтез белка, что отличает их от всех остальных живых организмов. Для этого процесса они слишком малы.

10.

Их биологическое происхождение на земле до сих пор неясно. Проследить историю их развития на планете не представляется возможным, поскольку вирусы не оставляют после себя никаких ископаемых следов, которые можно было бы использовать в доказательстве той или иной научной теории.

Приложение 5 Болезни, вызываемые вирусами. Грипп
Возбудитель	Микровирус одного из трёх типов — А, В и С — с различной степенью вирулентности
Поражаемые части тела	Дыхательные пути: эпителий, выстилающий трахеи и бронхи
Способ распространения	Капельная инфекция
Тип вакцинации	Убитый вирус: штамм убитого вируса должен соответствовать штамму вируса, вызывающего заболевание
Простуда
Возбудитель	Самые разные вирусы, чаще всего риновирусы (РНК-содержащие вирусы)
Поражаемые части тела	Дыхательные пути: обычно только верхние
Способ распространения	Капельная инфекция
Тип вакцинации	Живой или инактивированный вирус вводится путём внутримышечной инъекции. Вакцинация не очень эффективна, т. к. существует множество самых разных штаммов риновирусов
Оспа
Возбудитель	Вирус натуральной оспы (ДНК-содержащий вирус), один из вирусов оспы
Поражаемые части тела	Дыхательные пути, затем кожа
Способ распространения	Капельная инфекция (возможна контагиозная передача через раны на коже)
Тип вакцинации	Живой ослабленный (аттенуированный) вирус вносят в царапину на коже; сейчас не применяется
Коревая краснуха (краснуха)
Возбудитель	Вирус краснухи
Поражаемые части тела	Дыхательные пути, шейные лимфатические узлы, глаза и кожа
Способ распространения	Капельная инфекция
Тип вакцинации	Живой аттенуированный вирус; вакцинация необходима главным образом для девочек, поскольку болезнь впоследствии даёт осложнения при беременности
Свинка (эпидемический паротит)
Возбудитель	Парамиксовирус(РНК-содержащий вирус)
Поражаемые части тела	Дыхательные пути, затем генерализованная инфекция по всему телу через кровь; особенно поражаются слюнные железы, а у взрослых мужчин также и семенники
Способ распространения	Капельная инфекция (или контагиозная передача через рот с заразной слюной)
Тип вакцинации	Живой аттенуированный вирус
Корь
Возбудитель	Парамиксовирус (РНК-содержащий вирус)
Поражаемые части тела	Дыхательные пути (от ротовой полости до бронхов), затем переходит на кожу и кишечник
Способ распространения	Капельная инфекция
Тип вакцинации	Живой аттенуированный вирус
Жёлтая лихорадка
Возбудитель	Арбовирус, т. е. вирус, переносимый членистоногими (РНК-содержащий вирус)
Поражаемые части тела	Выстилка кровеносных сосудов и печень
Способ распространения	Переносчики — членистоногие, например клещи, комары
Тип вакцинации	Живой аттенуированный вирус (очень важно также контролировать численность возможных переносчиков
Полиомиелит (детский паралич)
Возбудитель	Вирус полиомиелита (пикорнавирус; РНК- содержащий вирус), известно три штамма
Поражаемые части тела	Глотка и кишечник, затем кровь; иногда двигательные нейроны спинного мозга, тогда может наступить паралич
Способ распространения	Капельным путём или через человеческие испражнения:  а) через воду или продукты, загрязнённые экскрементами больных; б) через загрязнённые предметы; в) переносчиками могут быть насекомые, например мухи, перелетающие с фекалий на продукты.
Тип вакцинации	Живой аттенуированный вирус вводится перорально, обычно на кусочке сахара

Более десяти групп вирусов патогенны для человека. Среди них имеются как ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), паповавирусы (бородавки), гепаднавирусы (гепатит B)), так и РНК-вирусы (пикорнавирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ), миксовирусы (грипп, корь, свинка), арбовирусы (энцефалит, желтая лихорадка)). К вирусным заболеваниям относится и обнаруженный в 1981 году вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД, бешенство.

Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов. В 1796 году Эдуард Дженнер изобрел оспопрививание (сейчас вирус оспы остался только в нескольких научных лабораториях), а в 1885 году Луи Пастер сделал первую прививку от бешенства. Также практикуют пассивную иммунизацию, то есть введение уже готовых антител из крови животных.

Приложение 6.

Материал для выступления «филологов», «медиков», «биологов»

филолог	Вирус Бактериофаг Вирусология Облигатный Вирионы Капсид Капсомер Мутабельность Вирулентность Аттенуированные вирусы	Яд Вирусы бактерий Наука о вирусах обязательный Вирусные частицы Белковая оболочка Белковая молекула, уложенная определённым способом Способность изменяться Способность заражать Ослабленные
Медик	Болезни : грипп, герпес, корь, паротит, СПИД, полиомиелит,оспа, краснуха, корь, жёлтая лихорадка	Более десяти групп вирусов патогенны для человека. Среди них имеются как ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), паповавирусы (бородавки), гепаднавирусы (гепатит B)), так и РНК-вирусы (пикорнавирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ), миксовирусы (грипп, корь, свинка), арбовирусы (энцефалит, желтая лихорадка, ящур)). К вирусным заболеваниям относится и обнаруженный в 1981 году вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД, бешенство. Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов. В 1796 году Эдуард Дженнер изобрел оспопрививание (сейчас вирус оспы остался только в нескольких научных лабораториях), а в 1885 году Луи Пастер сделал первую прививку от бешенства. Также практикуют пассивную иммунизацию, то есть введение уже готовых антител из крови животных.
Биолог	Строение, размножение, полезные и вредные, мутабельность	Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине XX века вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных. Благодаря успехам генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя необходимый ген.