Урок Вирусы в 11 классе

ГУО «Бешенковичская гимназия – интернат»

Урок биологии в 11 классе

Автор: Соколова Лариса Викторовна,

учитель биологии высшей категории

2017 г.

Цели урока:

Образовательная:

• Создать условия для расширения и углубления знаний учащихся о неклеточных формах жизни – вирусах ;

• Обеспечить условия для изучения особенности строения вирусов, механизма их взаимодействия с клеткой, размножении вирусов .

Развивающая:

• Обеспечить условия для развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе проведения исследовательской работы с различными источниками информации.

Воспитательная:

• Создать условия для формирования ответственного отношения к своему здоровью, как к ценности;

• Обеспечить условия формирования культуры здоровья для профилактики вирусных заболеваний;

• Создать условия для формирования навыков работы в парах.

Оборудование: - раздаточный материал (карточки – задания для самостоятельной работы,

тесты, дополнительный материал),

- учебник "Биология" для 11 класса под редакцией С.С. Маглыш,

- компьютер,

- мультимедийный проектор,

- экран,

- слайд-фильм «Вирусы» для демонстрации.

Тип урока: комбинированный.

Педагогическая технология: проблемное изучение.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний.

Прежде, чем перейти к теме нашего сегодняшнего урока давайте вспомним : на прошлом уроке ,изучая классификацию организмов , мы выяснили , что не все организмы имеют клеточное строение.( Слайд 2) Кто это такие?

Да, это Вирусы. Посмотрите , какие они красивые! (Слайд 3)

Итак, тема нашего урока «Вирусы». (Слайд 4). А что вы о них знаете? (Ответы учащихся)

Вирусы вездесущи, их можно найти повсюду, где есть жизнь. Они наши постоянные спутники и со дня рождения сопровождают нас всегда и везде. Вред, который они причиняют, очень велик. Достаточно сказать, что "на совести" больше половины всех заболеваний человека, а если вспомнить, что эти мельчайшие из мелких поражают ещё животных, растения и даже своих ближайших родственников по микромиру - бактерий, то станет ясно, сто борьба с вирусами - одна из первоочередных задач.

Почему до сих пор (несмотря на то, что медицина достигла больших высот) эпидемии гриппа выводят из строя миллионы людей, нет лекарств от СПИДа?

Какой проблемный вопрос можно поставить? (Ответы учащихся)

(Слайд 5 )Почему с вирусами - возбудителями заболеваний так трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Что для этого надо знать, чтобы противостоять вирусам? Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов? Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию? Какую цель ставите перед собой на уроке? 

Цель: изучить состав, строение и особенности жизнедеятельности вирусов

III. Изучение нового материала.

1.Как произошло открытие вирусов? Кто их открыл? ( Слайды 6,7,8)

Сообщение учащегося (3 минуты) «История открытия вирусов» (Приложение 1)

2. А сейчас вы будете работать в парах (10 минут).

Цель работы: изучить строение вирусов их биологические особенности, а также репродукцию вирусов.

(Строение вирусов и их биологические особенности, а также репродукция вирусов разбираются учащимися в ходе самостоятельной работы в парах. Каждая пара получает комплект дополнительного материала , задание в виде алгоритма действий и выполняет его. ) (Приложение 2 - 5)

Задание для 1-й пары .

Откройте учебники на стр. 156-157. Внимательно прочтите текст и рассмотрите рис.67 и 68., изучите дополнительный материал. В тетради составьте конспект по предложенному плану:

1)Что такое вирусы?

2)Размеры и форма вирусов

3)Строение вирусов

4)Классификация вирусов (по геному)

5)2 формы существования вирусов : внеклеточная - ___________

внутриклеточная - ________

Задание для 2-й пары. Вирус - вещество или существо?

Выявить черты сходства и отличия вирусов и живых организмов ,пользуясь текстом учебника на стр 156-158 и дополнительным материалом

Свойства неживой материи: Свойства живой материи:

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6

Задание для 3-й пары.

Используя рис.69 , сведения текста учебника на с.158 – 159 и дополнительный материал , выделите этапы заражения клетки вирусом.

После завершения работы пары готовятся к выступлению. Выступление каждой пары сопровождается показом слайдов и заканчивается формулировкой вывода по рассмотренному вопросу. Остальные учащиеся фиксируют материал в своих тетрадях.

Ключ для проверки пары № 1: слайд 9 «Что такое вирус?» ,слайд 10 «Форма и размеры вирусов», слайд 11 «Строение вируса», слайд 12- схема «Группы вирусов».

Вывод : вирусы – неклеточные формы жизни.

Ключ для проверки пары №2 : Слайды13-15 «Признаки живого и неживого»

Вывод : Вирусы занимают промежуточное положение между живым и неживым.

Физкультминутка .Гимнастика для глаз.

Ключ для проверки пары №3: на слайде этапы проникновения вируса в клетку.

Слайды 17-18 «Видовая и клеточная специфичность вирусов»,слайд 19 «Этапы жизненного цикла вируса»

Вывод : вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне, так как набор генов, бездействуют, пока не найдет себе пристанище в живой клетке.

3. Вирусные заболевания и их профилактика. (Слайд 20)

(рассказ учителя, по ходу учащиеся заполняют схему в тетради – задание 4 в карточке) ( Приложение 5)

По образному выражению английского биолога, лауреата Нобелевской премии Питера Медавара вирусы «это плохие новости в упаковке из белка». Да, и это верно. Сейчас известно более 1000 вирусов, каждый из которых вызывает определенное заболевание растений, животных и человека.

Около 75% всех инфекционных заболеваний – вирусные.

Вирусные заболевания растений (Слайд 21)

Известно около 300 видов вирусов, вызывающих болезни у растений, такие как мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев, карликовость и другие.

Вирусные заболевания животных (Слайд 22)

Встречаются более 500 видов вирусов, вызывающих у животных такие болезни как ящур, чуму свиней и птиц, инфекционную анемию лошадей, птичий и свиной грипп и другие. Вирус ящура распространяется со скоростью цепной реакции, способен разрушить животноводство в масштабе целой страны. Подобная катастрофа наблюдалась в конце 2000 года в Великобритании, когда вирус ящура поразил крупный рогатый скот в этой стране. В настоящее время от вируса птичьего гриппа погибает огромное количество диких и домашних птиц во многих странах мира. .

Вирусные заболевания человека (Слайд 23)

Вирусными заболеваниями человека являются корь, свинка, грипп, полиомиелит, бешенство, оспа, желтая лихорадка, трахома, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни, СПИД, бородавки, герпес.

Некоторые опасные вирусы получили свое распространение в последние годы, такие как СПИД, грипп и разные его разновидности.

(Слушаем сообщения ученика о СПИДе . Приложение 6) (Слайд 24-25).

IV Закрепление. В качестве закрепления интерактивный тест. (слайд 27-30) – все вместе,

тест на карточке – индивидуально (взаимопроверка ) (Приложение 7)

V. Подведение итогов, оценивание учащихся

Давайте вспомним тему нашего сегодняшнего урока и цель и проблемный вопрос, который мы сегодня с вами поставили: (слайд 31 )

Проблемный вопрос. Почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Как вы думаете, мы нашли с вами ответ на поставленный вопрос?(Ответы уч-ся)(Слайд 32):

- Вирусы микроскопичны

- Вирусы – неклеточные формы жизни

- Вирусы очень быстро и спонтанно приспосабливаются к новым условиям, т.е. мутируют

- Могут долгое время находится в скрытой форме.

VI Домашнее задание (слайд 33 )

Параграф 37,с.156-159, ответить на вопросы после параграфа

Творческое задание, Написать памятки учащимся о профилактике различных видах вирусных заболеваний.

Провести мини-исследование по вопросу: почему то, что поражает компьютерные программы, тоже назвали вирусом?

VII. Рефлексия (слайд 34)

И в завершении нашего урока выскажите свое мнение о нем, о своем самочувствии на уроке, о своих товарищах и работе с ними. Можно воспользоваться подсказками:

- Сегодня я узнал …

- Я удивился …

- Теперь я умею …

- Я хотел бы …

Приложение 1

История открытия вирусов

В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно красочная мозаика, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому. Сельское хозяйство несло большие убытки. На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Сделано бессчетное количество опытов и исследований по изучению возбудителя. И вот в 1892 году мир науки сотрясла новость – обнаружена новая, неизвестная ранее форма жизни, открыты необычайно микроскопические организмы, проходящие сквозь самые узкие отверстия фильтров. Открытые организмы Ивановский назвал «фильтрующимися бактериями», это название использовалось в научных кругах несколько лет, пока в 1899 году голландский ученый Мартин Бейеринк не применил понятие «вирусы», что в переводе с латинского (vira) означает «яд». За открытием Ивановского последовали новые открытия вирусов и вирусных заболеваний растений, животных и человека: грипп, ящур, оспа, чума, герпес, и, наконец, открыт вирус СПИДа. Все эти открытия не только укрепили позиции новой области биологии, но и позволили появиться новой самостоятельной науке – вирусологии («vira» - яд, «logos» - учение). Открытие вирусов принесло мировую славу отечественному ученому – Дмитрию Иосифовичу Ивановскому.

Приложение 2.

Словарь новых терминов.

• Вирусы — (от латинского virus - яд), неклеточные формы жизни. Состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Открыты в 1892 российским ученым Д.И. Ивановским. Вирусы - внутриклеточные паразиты: они размножаются только в клетке хозяине. (Современная энциклопедия)

• Вирусы — (от лат. virus - яд) - мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Форма палочковидная, сферическая и др. Размер 15 - 350 нм и более.

(Большой Энциклопедический словарь)

• Вирусы — мельчайшие возбудители инфекционных болезней. В переводе с латинского virus означает яд, ядовитое начало. До конца 19 в. термин вирус использовался в медицине для обозначения любого инфекционного агента, вызывающего заболевание. (Медицинская энциклопедия)

• ВИРИОН – отдельные вирусные частицы, симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов.

• К АПСИД— это внешняя оболочка вируса, состоящая из белков.. Капсид выполняет несколько функций. 1.Защита генетического материала (ДНК или РНК) вируса от механических и химических повреждений. 2.Определение потенциала к заражению клетки. 3. На начальных стадиях заражения клетки: прикрепление к клеточной мембране, разрыв мембраны и внедрение в клетку генетического материала вируса.

• НУКЛЕКАПСИД- внутреннее содержимое, состоящее главным образом из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

• РЕТРОВИРУСЫ (лат. Retroviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный и активно изучаемый представитель — вирус иммунодефицита человека.

• ДНК- СОДЕРЖАЩИЕ ВИРУСЫ — это вирусы, у которых геном представлен дезоксирибонуклеиновой кислотой и репликация идет посредством ДНК-зависимой ДНК-полимеразы, без использования промежуточного звена-посредника РНК. ДНК у этих вирусов может быть двуцепочечная (двунитевая) или одноцепочечная (однонитевая), с последующим увеличением до двуцепочечной в клетках хозяина. ДНК имеет линейную форму или кольцевую.

• БАКТЕРИОФАГ – вирус бактерии.

• ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПТАЗА – фермент, который осуществляет синтез двухцепочечной ДНК на матрице вирусной РНК.

• ГЕНОМ – совокупность всех генов.

• ИНТЕГРАЦИЯ – встраивание ДНК в хромосому клетки-хозяина.

Приложение 3

Дополнительная информация к уроку. Тема урока «Вирусы»

-Вирус (от лат. virus-яд) - микроскопическая частица, способная инфицировать

клетки живых организмов

-Вирусы не имеют клеточного строения, размеры их варьируют от 20 до 500 нм. В среднем они в 50 раз меньше бактерий, увидеть их можно только в электронный микроскоп.

-Устроены вирусы очень просто: снаружи - защитная белковая оболочка — капсид, внутри вируса - его сердцевина, геном – генетический материал (ДНК или РНК); Нуклеиновые кислоты самых мелких вирусов содержат три или четыре гена, тогда как самые крупные вирусы имеют до ста генов. Некоторые вирусы вообще могут не иметь оболочки.

-Геном вирусов может быть представлен как однонитчатыми, так и двунитчатыми молекулами ДНК и РНК. Так, двунитчатая ДНК встречается у вирусов оспы человека, овец, свиней, аденовирусов человека, двунитчатая РНК служит генетической матрицей у некоторых вирусов насекомых и других животных. Широко распространены вирусы, содержащие однонитчатую РНК (вирусы энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.).

-Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка (суперкапсид), которая возникает из плазматической мембраны клетки- хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения. В зависимости от того какой нуклеиновой кислотой представлена их генетическая информация они подразделяются на РНК и ДНК содержащие.

-Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами (ведут только паразитический образ жизни и не выживают без связи с хозяином). У вирусов нет питания, дыхания , обмена веществ и энергии,

-Вирусы избирательны. Они проникают внутрь совершенно определенной клетки:

Вирус гепатита А или В проникает и размножается только в клетках печени.

Вирус гриппа — в клетках эпителия верхних дыхательных путей.

Вирус СПИДа (ВИЧ) связывается с клетками крови — лейкоцитами, отвечающими за иммунитет.

И именно эта зараженная клетка превращается в «завод» по производству вирусов. Для клетки вирус-это не что иное, как плохая новость в белковой оболочке.

- Жизненный цикл вируса

-Абсорбция (взаимодействие вируса с клеткой)

-Проникновение вируса в клетку;

-Латентная фаза

-Синтез вирусных НК и вирусных белков в клетке;

-Сборка вирусных частиц в клетке;

-Выход вирусов из клетки и её гибель.

Вирусы – самые мелкие и многочисленные биологические формы.

Вирусы обнаружены почти в каждой экосистеме на Земле

Вирусы постоянно мутируют:

• для лечения трудно создавать эффективные лекарственные препараты

• для профилактики трудно прогнозировать новую вакцину

Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?»

- Если живой считать структуру, имеющую генетический материал (ДНК или РНК)

и способную воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые.

- Если же живой считать структуру, имеющую клеточное строение, то ответ должен

быть отрицательным, т.е. вирусы неживые.

- Вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки хозяина.

- Вирусы находятся на самой границе между живым и неживым.

Приложение 4

Задание .  Изучить состояние вируса в живом организме и вне живого организма.

Дать ответ на вопрос : вирусы - существа или вещества ?

Состояние вируса в живом организме.

Некоторые факты.

1. После проникновения вириона гриппа в клетку, число вирусов увеличивается каждые 6 часов в тысячу раз. Через 48 часов у человека появляются первые признаки болезни.

2. Шаровидный вирус гриппа имеет на наружной оболочке выступающие детали — гликопротеидные шипы(N,H), которые постоянно изменяются, что затрудняет выработку лекарств.

3. В 1957 году Гирер и Шрамм разрушили вирус табачной мозаики, выделили составные части, смешали их и получили жизнеспособное потомство. Позже ученые смешивали нуклеиновую кислоту одного вируса и белок другого, получая жизнеспособное потомство. Такого рода явления происходят в природе естественным путем.

4. Вирусы состоят из следующих основных компонентов:1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса– ящик)3. Дополнительная липопротеидная оболочка (суперкапсид)

Состояние вируса вне живого организма

Некоторые факты.

1. Д.И.Ивановский пытался вырастить возбудителя мозаичной болезни табака на искусственных питательных средах. Но серия экспериментов не дала положительных результатов.

2. В 1935 году Венделлом Стенли были получены кристаллы вируса мозаичной болезни. В такой форме вирусы способны сохраняться.

3. Вирусы имеют очень ограниченное число ферментов. Для размножения используют обмен веществ клетки - хозяина, ее ферменты и энергию. Попав в клетку, вирус начинает использовать системы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот клетки для синтеза собственных биополимеров. Вирусные частицы появляются сразу «взрослыми».

4. Конструкция вируса: в защитной «одежде» из белка заключено наследственное вещество — геном (ДНК или РНК).

Приложение 5

Тема : Вирусы

Задание1.Откройте учебники на стр. 156-157. Внимательно прочтите текст и рассмотрите рис.67 и 68.,

изучите дополнительный материал. В тетради составьте конспект по предложенному плану:

1)Что такое вирусы?

2)Размеры и форма вирусов

3)Строение вирусов

4)Классификация вирусов (по геному)

5)2 формы существования вирусов : внеклеточная - ___________

внутриклеточная - ________

Задание 2. Вирус - вещество или существо?

Выявить черты сходства и отличия вирусов и живых организмов ,пользуясь текстом учебника на стр 156-158 и дополнительным материалом

Свойства неживой материи: Свойства живой материи:

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6

Задание 3. Используя рис.69 , сведения текста учебника на с.158 – 159 и дополнительный материал , выделите этапы заражения клетки вирусом.

Задание 4.

Вирусные заболевания

растений животных человека

Приложение 6

СПИД

В 1981 году появилось новое, ранее не известное науке заболевание, получившее название - синдром приобретенного иммунодефицита человека - сокращенно СПИД. Возбудитель СПИДа является вирус иммунодефицита человека – ВИЧ. Он имеет сферическую форму, диаметром от 100 – 150 нм. Наружная оболочка вируса состоит из мембраны, образованной из клеточной мембраны клетки-хозяина. В мембрану встроены рецепторные образования, напоминающие по внешнему виду грибы. Под наружной оболочкой располагается капсид вируса, образованный особыми белками, внутри которого находятся две молекулы вирусной РНК. Каждая молекула РНК содержит 9 генов ВИЧ и фермент, синтезирующий ДНК с молекулы вирусной РНК.

В первую очередь ВИЧ поражает Т – лимфоциты крови (хелперы), на поверхности которых есть рецепторы, способные связываться с белками ВИЧ. Т-лимфоциты крови обеспечивают человеку клеточный и гуморальный иммунитет. ВИЧ проникает в клетки центральной нервной системы, кишечника, клетки нейроны. В результате организм человека утрачивает свои защитные свойства и оказывается не в состоянии противостоять возбудителям разных инфекций. Средняя продолжительность жизни инфицированного человека составляет 7 – 10 лет.

Источником заражения СПИДом является человек – носитель вируса иммунодефицита. Это может быть больной с различными проявлениями болезни или бессимптомный вирусоноситель. СПИД передается только от человека к человеку такими способами:

1. половым путем

2. через кровь и ткани, содержащие вирус

3. от матери к плоду.

ВИЧ может попасть в организм при сексуальном контакте с больным человеком, при введении внутривенно наркотиков, при переливании крови от зараженного донора. Известны случаи заражения детей во время родов и через молоко больной матери.

Несмотря на то, что вирус СПИДа обнаруживается в секретах человеческого тела (в слюне, слезе, молоке), однако нет доказательств передачи его при бытовом контакте.

В последние годы наблюдается рост количества ВИЧ – инфицированных людей и в Витебской области. По состоянию на 1 января 2017 года в Витебской области зарегистрировано 1196 случаев ВИЧ-инфекции, количество людей, живущих с ВИЧ – 951, показатель распространённости составил 79,7 на 100 тыс.населения (на 01.01.2015г. – был 71,4). За 2016 году выявлено 119 новых случаев ВИЧ-инфекции (в 2015 г было 125). Преобладающее их число составляет молодежь. В Бешенковичском районе зарегистрировано 19 случаев ВИЧ-инфекции. В районе сегодня проживает 16 ВИЧ-положительных людей, 3 человека уже умерло.

Проблема борьбы со СПИДом остается одной из главных для общества, для здравоохранения

Приложение 7

Тест «Вирусы»

1. Вирусы были открыты : а)в 1758г., б)1892г. , в)1973г.,

1)В.И.Вернадским, б)Д.И.Мечниковым, в)Д.И.Ивановским

2. Вирусная частица состоит из:

А) ДНК, РНК и капсида Б) ДНК или РНК и капсида В) ДНК, капсид, органоиды

3. Вирусы занимают промежуточное место между живой и неживой природой, потому что:

А) Обладают свойства живой материи Б) обладают свойствами неживой материи

В) сочетают признаки живых и неживых организмов

4. Вирусы неклеточные формы жизни, потому что

А) очень малы Б) имеют наследственный материал, но не имеют органоидов

В) содержат лишь ДНК или РНК

5. Вирусы проявляют признаки живых организмов

А) в состоянии вириона Б) только находясь в клетке хозяина В) в клетке хозяина и вне её

6. Вирусы являются

А) внутриклеточными паразитами Б) способны самостоятельно питаться

В) симбионтами клетки

7.Сформировавшаяся вирусная частица, способная инфицировать клетку хозяина , - это:

А)вирион, Б) вироид, В )цианофаг, Г) бактериофаг

8.Вирус иммунодефицита человека вызывает такое заболевание, как :

А)туберкулёз, Б)грипп, В)дизентерия, Г)СПИД

9.Вирус, поражающий бактерию, - это :

А)вирион, Б)вироид, В )цианофаг, Г) бактериофаг

10.Из перечисленных ниже представителей выберите неклеточную форму жизни:

А)амёба обыкновенная, Б)вирус гриппа, В)кишечная палочка, Г)хламидомонада.

Ответы : 1.б,3 ; 2.Б, 3.Б, 4.Б, 5.Б, 6.А,7.А,8.Г , 9. Г, 10.Б.