I. Пояснительная записка
Успехи мировой биотехнологии весьма значительны. В России она становится
приоритетной в программе научно-технического прогресса. В недалеком будущем методы
клеточной и генной инженерии станут обыденными в создании живых систем с заданными
параметрами. В настоящее время достижения биотехнологии вызывают большой интерес в
обществе. Для развития личности школьника третьего тысячелетия необходимо обеспечить
его современными знаниями основ наук, новейшими методами познания закономерностей
развития природы и общества, способствующими его ориентации в различных сферах
деятельности. Современное обучение школьников невозможно без ознакомления с
приоритетными направлениями биологических наук, их интеграцией с другими
перспективными смежными областями.
В основу программы элективного курса «Основы биотехнологии» положено
содержание школьных учебников по общей биологии для средних общеобразовательных
учреждений и ныне действующие стандарты базисного и профильного обучения биологии.
Содержание материала элективного курса расширено историческими данными об
открытиях, способствующих развитию биотехнологии, сведениями о методах клеточной и
генной инженерии, актуальных научных основах современной биотехнологии, ценными в
образовательном, воспитательном и развивающем отношении. Большое внимание в
программе уделено изучению способов получения клонированных и трансгенных
организмов, дальнейших перспектив развития генной инженерии, возможных последствий
преобразования различных организмов на генетическом уровне для людей. Современная
биотехнология располагает методами изменения генома человека. В связи с этим большое
внимание в программе уделено морально-этическим проблемам развития науки, а также
вопросам сохранения биоразнообразия, устойчивого развития биосферы, сохранения
здоровья людей.
Материал программы обеспечивает учащихся знаниями практического использования
биотехнологических методов и исследований, сведения о которых, возможно, помогут
учащимся выбрать будущую профессию.
Программа элективного курса: состоит из разделов: пояснительная записка; учебно-тематический
план курса, содержание программы курса, методические рекомендации;
дополнительная литература; темы индивидуальных и исследовательских работ
учащихся.
Краткая аннотация: этот курс был создан в связи с уменьшением количества часов на изучение
различных царств живой природы в школьной программе.
Появилась возможность повторить и углубить знания ученикам 10-11 классов по
биотехнологии, а также сформировать практические навыки работы с
микроскопом, развить исследовательские умения обучающихся, познакомиться с
предметом генной и клеточной инженерии, вирусологии, клонирование. При
изложении материала большое внимание уделяется биотехнологии, её связи с
другими науками, новейшим методам биотехнологии, важным открытиям в
области молекулярной биологии и генетики, получению организмов с
измененными свойствами.
Цель курса: Основная цель курса — сформировать у учащихся представление о биотехнологии, ее
современном статусе и этапах развития, основных направлениях – клеточной и генной инженерии,
показать области применения генномодифицированных организмов и продуктов их
жизнедеятельности, раскрыть роль биотехнологии как приоритетного направления в научнотехническом прогрессе, познакомить с этическими проблемами, возникающими при развитии науки.
Задачи: расширить и углубить знания о нуклеиновых кислотах, природе гена, вирусах, прокариотах
и эукариотах, половом процессе у бактерий, иммунитете, закономерностях наследственности и
изменчивости, регуляции активности генов и т. д.;

сформировать знания о современных методах конструирования клеток и генетических программ
организмов. Ознакомить с примерами получения клонированных и трансгенных организмов,
областями их применения;
развить познавательные интересы при изучении достижений биотехнологии за последние
десятилетия (получение антител для лечения и диагностики инфекционных и наследственных
заболеваний, создание поли- и субъединичных вакцин, изобретение новых лекарственных
препаратов, установление степени родства людей, получение новейших сортов растений с
нехарактерными для них свойствами и т. д.);
расширить кругозор через работу с дополнительной литературой;
развить общеучебные и интеллектуальные умения: сравнивать и сопоставлять биотехнологические
объекты, методы биотехнологии, анализировать полученные результаты научных исследований
ученых в микробиологии, молекулярной биологии, биохимии, генетике, выявлять причинноследственные связи при изучении методов биотехнологии, биологических явлений: трансформации,
трансдукции и др., обобщать факты, делать выводы;воспитать на примере открытий в биотехнологии
убежденность в познаваемости природы, действии единых закономерностей для материального мира;
воспитать бережное отношения своему здоровью, культуру питания при отборе традиционных и
генномодифицированных продуктов питания; культуру уважения чужого мнения и
агрументированное отстаивание своих убеждений при участии в дискуссиях.
Формы и методы работы.
Занятия проводятся путем использования методов рассказа, беседы и обсуждения, в процессе
которых учитель актуализирует ранее полученные знания учащихся из различных разделов биологии, чтения лекций, видео уроки, проведения конференций, диспутов, зачетных занятий.
Предполагается выполнение практических работ, самостоятельной работы с дополнительной
литературой, подготовка сообщений и докладов, написание рефератов, их защита; проведение
анкетирования, изучение ингредиентов продуктов питания, их анализ.
Система оценивания знаний учащихся.
Проводится систематический контроль знаний, используя различные его виды: устный и
письменный, индивидуальный и фронтальный. На занятиях оценивается участие школьников в
беседах, обсуждениях, конференциях, диспутах. Учащимися выполняются биологические задачи,
графические диктанты, тестовые задания, практические работы. После завершения крупных тем
проводятся зачетные занятия. При изучения курса школьники выполняют творческие задания:
работают с дополнительной литературой, готовят сообщения, доклады, которые затем защищают на
заключительных занятиях. В ходе изучения элективного курса осуществляется накопительный
способ оценивания учебных достижений учащихся.

II. Учебно – тематический план

Раздел программы
1. Биотехнология: прошлое
и настоящее

Всего часов
3

2. Клеточная инженерия
3. Генная инженерия
4.Биотехнология на службе
у людей
Итого

6
6
2

Формы контроля
Педагогическое наблюдение,
собеседование, анализ опытов,
презентация проектов, отчеты
практических работ,
тестирование.

17

IV. Содержание тем элективного курса «Основы биотехнологии».
1. Биотехнология: прошлое и настоящее (3ч).
Биотехнология, ее задачи. Вермикулирование. Разные взгляды на одну и ту же проблему.
Самая главная молекула живой природы. Объекты (биологические системы)
биотехнологии. Прокариоты. Строение бактериальной, растительной и животной клеток
Объекты (биологические системы) биотехнологии. Эукариоты. Изучение дрожжевых
клеток.
2. Клеточная инженерия (6 ч).
Культура клеток высших растений. Клональное микроразмножение растений.
Вторичный метаболизм растительных культур. Приспособленность растений к условиям
внешней среды. Выделение продуктов вторичного метаболизма. Клонирование
позвоночных животных. Реконструкция клеток. История появления на свет овцы Долли.
Антитела и антигены. Получение моноклональных антител методами клеточной
инженерии. Обобщающее занятие по темам: «Биотехнология: прошлое и настоящее»,
«Клеточная инженерия».
3. Генная инженерия (6 ч).
Трансформация у бактерий. Вирусы и бактериофаги. Незваные «гости», которые
становятся хозяевами положения. Трансдукция. Бактерии защищаются. Борьба бактерий
против вирусной инфекции, или Природный скальпель разрезает ДНК. Вектор больших
перемен. Методы генной инженерии. «Работа» генов в чужеродных клетках
Обобщение по теме «Генная инженерия».
4. Биотехнология на службе у людей (2 ч).
Биотехнология в медицине. Новые методы селекции растений. Области применения
трансгенных растений. Взгляд оптимиста и скептика на генномодифицированные
продукты питания. Биотехнология и этика.
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.

VII. КАЛЕНДАРНО – ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ.
элективного курса «Основы биотехнологии»

для 10 класса.
№
уро
ка

Дат
а по
пла
ну

1.
1.

2.

Раздел
программы.
Тема урока.

Кол Тип
- во урока
часо
в

3.
1. Биотехнологи
я, ее задачи

4.
1

5.
КУ

2.

2. Объекты
биотехнологи
и..

1

КУ

3.

3. Современные
методы
биотехнологи
и. Клеточная
инженерия.
Современные
методы
биотехнологи
и. Генная
инженерия

1

КУ

Элементы
содержания.
Основные
понятия.
6.
Этапы развития
биотехнологии.

Объектами
биотехнологии
являются
различные
представители
живой природы,
которые делятся
на три
надцарства:
акариоты
(безъядерные),
прокариоты
(предъядерные) и
эукариоты
(ядерные) и 5
царств: вирусы,
бактерии, в том
числе
микроскопически
е водоросли,
грибы, а также
растения и
животные, в том
числе
простейшие.
Генная и
клеточная
инженерия –
являются
важнейшими
методами
(инструментами),
лежащими в
основе
современной
биотехнологии. ,
несущей
генетический
материал обеих

Требования к
уровню
знаний
учащихся.
7.
Знать
современное
определение
биотехнологии
.
Знать объекты
(биологически
е системы)
биотехнологии
.

Знать о
методах
биотехнологии
.

4.

1. Культура
клеток
высших
растений.

1

Лекция

5.

2. Приспособлен
ность
растений к
условиям
внешней
среды.
Выделение
продуктов
вторичного
метаболизма.

1

Практик
ум

исходных клеток,
и других
операций. Генноинженерные
методы
направлены на
конструирование
новых, не
существующих в
природе
сочетаний генов.
Культивируемые
клетки высших
растений могут
рассматриваться
как типичные
микрообъекты,
достаточно
простые в
культуре, что
позволяет
применять к ним
не только
аппаратуру и
технологию, но и
логику
экспериментов,
принятых в
микробиологии.
Клональное
микроразмножени
е растений.
Приспособленнос
ть растений.
Выделительная
активность
растений является
проявлением
фундаментальных
свойства всех
живых
организмов в
виду
необходимости
иметь
возможность
обмена
веществами и
энергией с
окружающей
средой.

Знать о
основные
понятия и
этапы.

Знать о
процессе.

6.

3. История
появления на
свет овцы
Долли.

1

КУ

7.

4. Антитела и
антигены.

1

КУ

Долли не была
самым первым
клоном
животного,
но стала самой
знаменитой.
В Рослине свой
успех держали
в секрете до тех
пор, пока
не удалось
запатентовать
саму овечку
и весь процесс
ее создания.
Университет
Рослина получил
от Всемирной
организации
по охране
интеллектуальной
собственности
эксклюзивные
патентные права
на клонирование
всех организмов
вплоть до 2017
года.
В настоящее
время довольно
часто методами
биотехнологии
и/или генной
инженерии
получают
иммуноглобулин
ы,
продуцируемые
одним клоном
клеток. Они
называются
моноклональным
и антителами. Их
продуценты —
клеткигибридомы,
являющиеся
потомками,
полученными при
скрещивании Влимфоцита
(плазматической

Знать
основные
принципы
клонирования.

Знать понятие
антитела и
антигены, их
роль в
биотехнологии
.

8.

5. Получение
моноклональн
ых антител
методами
клеточной
инженерии.

1

Лекция

9.

6. Обобщающее
занятие по
темам:
«Биотехнолог
ия: прошлое и
настоящее»,
«Клеточная
инженерия».

1

Зачетно
е
занятие

клетки) с
опухолевой
клеткой. От
плазматической
клетки-гибридома
наследуется
способность к
синтезу антител, а
от опухолевой
клетки —
способность
длительно
культивироваться
вне организма.
Основные методы
современной
клеточной
инженерии - г и б
р и д из а ц и я
( или фузия) и р е
конструкци
я клеток.
Основные
понятия и
процессы темы.

Знать о
получении и
работе
монокланальн
ых антител.

Объекты
биотехнологии;
методы
клеточной
и
генной
инженерии;
явления
трансформации
и трансдукции
как
пути
естественного
изменения
генотипов
микроорганизм
ов;
пути
и
возможности
целенаправлен
ного
изменения
человеком

10.

1. Вирусы и
бактериофаги.

1

КУ

Бактерии – это
настоящие
клетки. У них
имеется все
необходимое для
выработки
энергии, синтеза
необходимых для
жизнедеятельност
и веществ, а
также для
размножения. Вот
только ядра у
бактерий нет –
генетический
материал
находится прямо
в цитоплазме
(внутриклеточной
жидкости).
Вирусы – самая
примитивная
форма жизни,
стоящая на
границе между
живой и неживой
природой. Они
состоят лишь из
генетического
материала (ДНК
или РНК),
«упакованного» в
белковую
оболочку.

Знать
основные
понятия.

11.

2. Незваные
«гости»,
которые
становятся
хозяевами
положения.
3. Бактерии
защищаются.

1

КУ

Заболевания
различные,
вызванные
бактериями и
вирусами.

Знать
основные
понятия.

1

Практик
ум

Оказалось, что в
распознавании
чужеродных ДНК
участвуют не
только спейсеры,
но и
ограничивающие
спейсер
фрагменты
палиндромных

Знать
основные
способы
защиты у
бактерий.

12.

13.

14.

15.

16.

4. Борьба
1
бактерий
против
вирусной
инфекции, или
Природный
скальпель
разрезает
ДНК.
5. Методы
1
генной
инженерии.

Практик
ум

6. Обобщение по
теме «Генная
инженерия».
1. Биотехнологи
я в медицине.

1

Зачет

1

Практик
ум

Лекция

повторов. Если
при спаривании
crРНК с ДНК
комплементарны
м оказывается не
только спейсер,
но и окружающие
его нуклеотиды,
то crРНК узнает
«родную» ДНК, и
иммунная атака
не происходит.
Если же
спаривается
только спейсер
crРНК, то это
означает
чужеродную
цепочку, и тогда
белки Cas
избавляются от
паразитической
ДНК.
Взаимоотношени
я вирусов и
бактерий.

Рестрикция ,
лигирование,
трансформация,
скриниг.
Повторить
основные
понятия.
Биотехнология
значительно
облегчает
разработку новых
лекарственных
препаратов, делая
их
быстродействую
щими, дешевыми,
безопасными и
более
эффективными.

Знать о
способах
борьбы
бактерий
против
вирусов.

Знать
основные
методы генной
инженерии.
Знать
основные
понятия.
Знать о
важнейших
этапах
биотехнологии
в медицинею

17.

2. Биотехнологи
я и этика.

1

Семинар Биоэтика – часть
.
этики, изучающая
нравственную
сторону
деятельности
человека в
медицине,
биологии. Термин
предложен В.Р.
Поттером в 1969
г.
В узком смысле
биоэтика
обозначает круг
этических
проблем в сфере
медицины. В
широком смысле
биоэтика
относится к
исследованию
социальных,
экологических,
медицинских и
социальноправовых
проблем,
касающихся не
только человека,
но и любых
живых
организмов,
включенных в
экосистемы.

Знать
основные
проблемы
решаемые с
помощью
генетических
разработок и
этические
аспекты.

Реализация лабораторной и практической части.
Лабораторная работа № 1 «Строение растительной и бактериальной клеток».
Лабораторная работа № 2 « Изучение дрожжевых клеток».
Лабораторная работа № 3. «Приспособленность растений к условиям внешней среды».
Лабораторная работа № 4

«Строение клеток крови».

Лабораторная работа № 5 «Изучение плесневых грибов (белая и сизая плесень)».
Лабораторная работа № 6«Влияние температуры и рН среды на действие ферментов
(амилазы)».
Лабораторная работа № 7«Пищевые продукты и здоровье человека».