Рабочая программа дисциплины «Генетика индивидуального развития» Блок дисциплины дв5 icon

Рабочая программа дисциплины «Генетика индивидуального развития» Блок дисциплины дв5



Смотрите также:


Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сыктывкарский государственный университет»


Институт естественных наук

Кафедра «Экологии»


УТВЕРЖДЕНО

На заседании учебно-методической

комиссии Инстиута естественных наук

___сентября 2012 г.

Протокол №____


Председатель УМК

Л.А. Тулаева _____________


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины «Генетика индивидуального развития»


Блок дисциплины – М2.ДВ5

Направление – 022000.68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека»

Институт естественных наук

Форма обучения – очная


Семестр 1

Всего учебных занятий – 60.15 часов

В том числе:

Аудиторных 48 часов, из них

Лекций – 8 часов;

Лабораторные занятия – 24 часов;

Семинары – 16 часов;

Текущий контроль – тесты, контрольные работы, реферат;

Самостоятельная работа – 4.5 часов.

Итоговый контроль – экзамен


Сыктывкар 2012

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
^

«Сыктывкарский государственный университет»


Институт естественных наук

Кафедра «Экологии»


Учебно-методический комплекс


Дисциплины «Генетика индивидуального развития»


Блок дисциплины – М2.ДВ5

Направление – 022000.68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека»

Квалификация – магистр

Институт естественных наук

Форма обучения – очная


Сыктывкар 2012

^ ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ

И УТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ



Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО (СПО) и учебного плана направления 022000.68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека»


Составитель программы:

Доцент, кандидат биологических наук__________Шапошников М.В.


Сведения о рецензентах:

Научный сотрудник отдела радиоэкологии

Института биологии Коми НЦ УрО РАН,

доцент кафедры экологии СГУ, кандидат биологических наук___________Плюснина Е.Н.


Доцент кафедры экологии СГУ, кандидат биологических наук___________ Плюснин С.Н.


Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры экологии

Протокол заседания №___от «____»_________2012 г.


Заведующий кафедрой экологии

Доцент, доктор биологических наук_________________Москалев А.А.


^ Нормы Госстандарта


В соответствие со стандартом ФГОС ВПО студенты, обучающиеся по направлению 022000.68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека», изучают дисциплину «Генетика индивидуального развития» по выбору. Форма текущего контроля – контрольная работа, форма итогового контроля – экзамен. На освоение курса программой отводится 48 часов, из них: 8 – лекции, 24 – лабораторные занятия, 16 – семинары, 4.5 часов – самостоятельная работа студентов.

.


^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Цель курса – ознакомление с основными понятиями и принципами генетики индивидуального развития (онтогенеза), эмбриологии, принципами регуляции экспрессии генов на разных уровнях в системе генетического контроля признаков с возможностями и ограничениями его применения в селекционно-генетических исследованиях.


^ Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Генетика индивидуального развития» относится к профессиональному циклу.

Для успешного формирования профессиональных компетенций в рамках данной дисциплины студент должен владеть теоретическими и практическими знаний и умениями, которые позволят ему решать профессиональные задачи по формированию ответственного отношения к будущей профессиональной деятельности.

Изучение данной дисциплины предваряет изучение таких дисциплин как «Цитология», «Зоология», «Ботаника».


^ Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины


ОК - 8 проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях; понимает социальную значимость и умеет прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, готов нести ответственность за свои решения

ПК -5 применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой

ПК - 6 демонстрирует базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики, о геномике, протеомике

ПК - 7 понимает роли эволюционной идеи в биологическом мировоззрении; имеет современные представления об основах эволюционной теории, о микро- и макроэволюции.


^ Результаты обучения

В результате освоения дисциплины студент должен

знать:

– основы генетики индивидуального развития;

уметь:

- излагать и критически анализировать базовую общепрофессиональную

информацию

владеть:

- комплексом лабораторных методов исследований наследование признаков.


Формы контроля

Усвоение пройденного материала и проверка самостоятельной работы студентов происходит в виде устного опроса, посвященной той или иной теме, тестов. Владение теоретическими знаниями проверяется в ходе контрольных работ и зачета. Большая роль отводится самостоятельной работе студентов, написанию реферата, что помогает им лучше усваивать и понимать пройденное, логику геоботаники как науки биологической и экологической.

Допуск к зачету осуществляется по результатам посещения лекций, лабораторных работ, после написания реферата и выполнения контрольных работ.


^ 4. КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Наименование тем

Количество часов по учебному плану

Макси-мальная нагрузка

Аудиторная нагрузка


Самостоя-тельная работа

Лекции

Лабораторные

Семинары

Раздел.1. Молекулярные основы наследственности

8

1

3

2

2

Тема.1. Репликация ДНК у про- и эукариот

6

1

3

2




Тема 2. Транскрипция ДНК

6

1

3

2




Тема 3. Основные этапы биосинтеза белка. Регуляция биосинтеза белка

6

1

3

2




Раздел 2 Генетика развития

8,5

1

3

2

2,5

Тема.1. Онтогенез как реализация программы развития.

6

1

3

2




Тема 2 Действие генов в раннем эмбриогенезе

3

0,5

1,5

1




Тема 3 Роль гомейозисных генов

3

0,5

1,5

1




Тема 4 Функциональные изменения хромосом в онтогенезе

3

0,5

1,5

1




Тема 5 Факторы, определяющие становление признаков в онтогенезе

3

0,5

1,5

1




Итого

52,5

8

24

16

4,5


^ 5. Структура и содержание дисциплины


РАЗДЕЛ 1 Молекулярные основы наследственности.

Тама 1 Репликация ДНК у про- и эукариот

Биосинтез ДНК: механизм биосинтеза. Субстраты, источники энергии, матрица, ферменты и белки ДНК- репликативного комплекса. Стадии синтеза ДНК: инициация, элонгация, терминация. Особенности инициации синтеза у прокариот и эукариот: ori- центр, необходимость наличия праймера для ДНК- полимеразы. Элонгация синтеза ДНК: репликация и соединение друг с другом синтезированных участков. Способы преодоления антипараллельности ДНК: фрагменты Оказаки, модель А. Корнберга. Амплификация генов у дрозофилы и лягушки. Репликация теломер.


Тема 4 Транскрипция ДНК.

Биосинтез РНК: механизм синтеза. Участие ферментов в синтезе РНК, строение РНК-полимеразы и роль .-субъединицы в узнавании промотора ДНК. Этапы синтеза РНК: инициация, элонгация и терминация. Первичные транскрипты и их посттранскрипционный процессинг РНК. Структура транскрибируемой области гена у про- и эукариот.


Тема 5 Основные этапы биосинтеза белка. Регуляция биосинтеза белка

Матричный механизм биосинтеза белка. Этапы биосинтеза белка: активация аминокислот, инициация, элонгация, терминация; сворачивание и процессинг полипептидной цепи. Активация аминокислот у прокариот и эукариот. Особенности инициации у прокариот и эукариот: факторы инициации, инициаторная тРНК, старт кодон мРНК. Элонгация полипептидной цепи: факторы элонгации, роль ГТФ. Териинация синтеза полипептидной цепи: факторы терминации, стоп- кодоны мРНК. Сворачивание и процессинг белка: роль некаталитических белков – шаперонов и шаперонинов - в сворачивании белка; метилирование, фосфорилирование и др реакции; протеолитическое расщепление полипептидной цепи. Генетический код. Биологический код - способ перевода четырехзначной нуклеотидной последовательности. Свойства биологического кода. Регуляция белкового синтеза: негативная (на примере индукции lac- оперона и репрессии trp- оперона) и позитивная регуляция.


^ РАЗДЕЛ 2 Генетика развития

Тема 1 Онтогенез как реализация наследственно детерминированной программы развития.

Стабильность генома и дифференциальная активность генов в ходе индивидуального развития.

Тема 2 действие генов в раннем эмбриогенезе.

Первичная дифференцировка цитоплазмы, действие генов в раннем эмбриогенезе, амплификация генов.

Тема 3 Роль гомейозисных генов в онтогенезе.

Тема 4 Функциональные изменения хромосом в онтогенезе

Хромосомные пуффы, "ламповые щетки"); роль гормонов, эмбриональных индукторов.

Тема 5 Факторы, определяющие становление признаков в онтогенезе

Плейотропное действие генов, взаимодействие генов и клеток, детерминация. Компенсация дозы генов. Взаимоотношения клеток в морфогенезе.


^ 6. образовательные технологии, используемые при изучении дисциплины

Основными формами работы студентов при изучении курса генетики являются лекции, лабораторные занятия, написание рефератов, выполнение домашних заданий, самостоятельных и контрольных работ, решение ситуационных задач. Важной составляющей данного курса являются лабораторные работы, так как генетика в большей степени направлена на решение практических задач.

На занятиях при необходимости используются современные информационные технологии (мультимедийные технические средства для показа учебных презентаций на основе компьютерных программ MS Office Word и MS Office PowerPoint и видеофильмов). На практических занятиях применяются современные информационные и педагогические технологии (в частности, методы технологии «Обучение в сотрудничестве», технологии развития критического мышления).

Лекции представляют собой распространенную форму организации учебного процесса, особенно при проведении учебных занятий в ВУЗе. В УМК дисциплины такая форма организации учебного процесса применяется, главным образом, для изложения нового довольного объемного и сложного материала, а также для общего введения в учебную дисциплину и повторения изучавшегося на предыдущих дисциплинах важного для настоящего курса материала. Основное преимущество лекций заключается в том, что за относительно короткое время преподаватель успевает дать ученикам достаточно большой массив информации. Однако усвоение студентами информации на лекциях часто относительно низкая, особенно в конце занятия. Повысить эффективность усвоения материала на лекциях позволяет использование визуального материала, а также применение современных педагогических технологий (в частности проблемного обучения, информационных технологий и т.д.), сочетание их элементов друг с другом и с традиционными формами организации занятия.

Учебные конференции предусмотрены для проведения занятий по обобщению и систематизации знаний. Их проведение запланировано после окончания определенной темы курса. Именно в конце этих занятий студентам предлагается решить тесты по самоконтролю знаний по пройденной теме. Учебные конференции развивают такие важные личностные и коммуникативные качества у студентов. Однако, как и на лекциях, при проведении учебных конференций встает проблема привлечения и активизации внимания всех студентов в группе – в этом отношении целесообразно внедрение системы оценивания докладов выступающих студентов, поощрение преподавателем лучших докладов, визуализации представления докладов группе и т.д. Использование в хиде изучения экологической токсикологии формы учебных конференции наиболее подходит при завершении таких крупных разделов, как «Глобальные экологические проблемы, вызванные химическим загрязнением окружающей среды» и «Экотоксикологическое нормирование и обеспечение экологической безопасности».

Несмотря на то, что преподавание самих лекционных занятий предусмотрено с использованием только традиционных педагогических технологий, организация учебного процесса в целом строится с использованием элементов технологии модульного обучения. Модули соответствуют разделам и темам содержания учебной дисциплины. Элементы технологии модульного обучения при проведении лабораторных занятий реализуются в сочетании с лекционным курсом. Модули соответствуют разделам и темам курса – в каждом модуле есть лабораторные занятия, направленные на изучение нового материала, совершенствование знаний, умений и навыков, обобщения и систематизацию знаний (некоторые входят не в практический, а в лекционный курс). Учитывая, что в курс экологической токсикологии входит восемь разделов, можно утверждать, что изучение дисциплины включает в себя прохождение восьми соответствующим модулям

На лабораторных занятиях широко применяются современные педагогические технологии. Наиболее активно используется технология «Обучение в сотрудничестве» с использованием различных методов, основанных на групповой форме работы обучающихся. Метод «Пила» позволяет достаточно подробно проработать и понять информацию, сформировать у студентов широкое представление о динамических процессах и их результатах. Однако по сравнению с методом «Пила-2» студенты затрачивают меньше времени на проработку информации. Ведь в данном случае ставиться задача не столько изучить и закрепить новый для них материал, сколько вспомнить ранее изученный и увидеть его связь с предметом изучаемой дисциплины.

Метод «Учимся вместе» удобен для изучения достаточно объемных вопросов, которые сложно проводить по двум описанным выше методам в силу ограничения рабочего времени на занятии в ВУЗе. Данный метод отличается тем, что каждая группа прорабатывает не одну и ту же информацию, а только ее часть, после чего происходит обмен изученным между командами.

Работа в парах сменного состава также направлена на повышение эффективности усвоения изучаемого материала путем глубокой его проработки. В данном методе каждый новый раздел студент прорабатывает с новым товарищем, что с одной стороны учит навыкам ведения диалога, а с другой, быстро перестраиваться студентов на общение с новым человеком, обладающим специфическими характеристиками.

Все занятия, проводимые по технологии «Обучение в сотрудничестве» способствуют повышению эффективности усвоения новых знаний, их закреплению и непрерывному контролю со стороны преподавателя. Они способствуют формированию и развитию важных личностных качеств, умений и навыков у обучающихся – выделять главное из большого объема информации, обобщать и делать выводы, работать в коллективе, саморазвиваться и самообучаться и т.д.

Технология мастерских также использует групповую форму работы студентов. Ее использование активизирует их познавательную и творческую деятельность, способствует формированию знаний, умений, навыков и важных личностных качеств. Темнее менее, технология мастерских направлена, главным образом, на овладение обучающимися способами работы. Данная форма занятий направлена на то, чтобы, с одной стороны, студенты вспомнили изученный материал и осознали его связь с новым изучаемым материалом, а с другой стороны – познакомились и освоились с формой работы в малых группах, проявляли активность и творческий подход к выполнению заданий преподавателя.

Технология «Мозгового штурма» используется для поиска новых решений по изучаемой теме, базируясь при этом на ранее пройденном материале (помогают закрепить и отчасти применить на практике эти знания). Занятия по данной технологии проводится в течение четырех аудиторных часов – поскольку студентам требуется время для перестройки студентов с творческого настроя на критическое мышление, чтобы дать им время разобраться в дополнительном материале по углублению знаний. Занятия также направлены на развитие коммуникативных навыков у студентов, умения вести дискуссию, выражать свою точку зрения, критически подходить к решению задач, развитию творческих способностей и раскрепощения студентов.

Технология проектного обучения в учебном курсе используется не только как форма закрепления, углубления и обобщения знания обучающихся, но и как форма контроля. Для выполнения проекта студент должен хорошо знать весь пройденный материал, самостоятельно находить необходимую информацию и работать с ней, планировать свою деятельность, уметь применять знания для решения практических задач и представлять результаты своей деятельности.

Технология проблемного обучения применяется на заключительном занятии учебного курса, хотя могла бы быть применима и в середине, и на первых практических занятиях. Проблемный урок предполагает, с одной стороны, изучение информации о том, какие методы в перспективе могут использоваться в практической деятельности. С другой стороны, используя полученные по мере изучения курса знания, студентам необходимо отобрать именно те из них, которые подходят для реализации проекта. Следовательно, на данном занятии студенты также учатся применять имеющиеся у них знания и информационные ресурсы для принятия практических решений, вести дискуссию в группе, работать в коллективе и т.д.

Таким образом, предполагается использование разнообразных педагогических технологий в обучающий процесс при проведении лабораторных занятий. Основная цель их использования – пробудить в студентах интерес к изучаемым вопросам, развить у них важные компетенции и способствовать лучшему усвоению знаний, формированию умений и навыков.


^ 7. Самостоятельная работа студентов

Самостоятельная работа проводится студентами по следующим основным направлениям:

1. Изучение отдельных вопросов тем с использованием видеоматериалов.

2. Подготовка к выполнению тестов и контрольных работ.

3. Подготовка разделов тем группами студентов в виде проектных заданий.

4. Выполнение индивидуальных заданий.

5. Дистанционное изучение фактического материала, размещенного в сети Интернет.

6. Подготовка иллюстративной информации для выступления на практических занятиях.


^ 8. Оценоч­ные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по ито­гам освоения дисциплины


Текущая аттестация проводится на практических занятиях (в виде опроса и доклады студентов).

^ Промежуточный контроль – 1 контрольная работа.

Итоговый контроль – экзамен, сдается в устной форме, по двум вопросам из общего списка.

Для получения допуска к экзамену необходимо:

1) успешно выполнить контрольную работу;

2) активно работать на практических занятиях (выполнять все задания, отвечать на поставленные преподавателем вопросы).


^ Примерный перечень вопросов к экзамену по курсу “Общая и популяционная генетика”

  1. Представление о генотипе как сложной системе аллельных и не аллельных взаимодействий генов. Плейотропное действие генов. Пенентрантность и экспрессивность.

  2. Кроссинговер. Доказательства происхождения кроссинговера в мейозе и митозе. Множественные перекресты. Интерференция. Линейное расположение генов в хромосомах. Основные положения хромосомной теории наследственности по Т.Моргану.

  3. Детерминация пола. Гинандроморфизм. Балансовая теория определения пола К. Бриджеса.

  4. Определение пола у дрозофилы. Гены, ответственные за детерминацию пола. Компенсация дозы гена.

  5. Определение пола у млекопитающих. Компенсация дозы гена. Лаойнизация. Половой хроматин (Тельца М.Барра).

  6. Хромосомное определение пола и наследование признаков, сцепленных с полом. Половые хромосомы, гомо- и гетерогаметный пол; типы хромосомного определения пола.

  7. Особенности наследования признаков, сцепленных с полом. Понятие о признаках ограниченных полом и зависимых от пола. Практическое использование признаков, сцепленных с полом.

  8. Молекулярные основы наследственности. Репликация ДНК. Репликация теломер. Амплификация ДНК у дрозофилы.

  9. Молекулярные основы наследственности. Репарация ДНК. Прямая, эксцизионная и пострепликативная репарация ДНК.

  10. Молекулярные основы наследственности. Генетическая рекомбинация у вирусов, прокариот и эукариот. Модели Холдея, Мезельсона-Реддинга, Жостака. Генная конверсия. Сайт-специфическая рекомбинация.

  11. Молекулярные основы наследственности. Транскрипция ДНК. Структура транскрибируемого участка ДНК у про- и эукариот.

  12. Молекулярные основы наследственности. Трансляция РНК. Генетический код и его свойства. Стадии трансляции.

  13. Молекулярные основы наследственности. Регуляция синтеза белка у прокариот и эукариот.

  14. Молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина: ДНК, РНК, гистоны, другие белки. Уровни упаковки хроматина, нуклеосомы. Политения.

  15. Генетика развития. Онтогенез как реализация наследственно детерминированной программы развития. Первичная дифференцировка цитоплазмы, действие генов в раннем эмбриогенезе. Роль гомейозисных генов в онтогенезе.

  16. Гомеобоксы у человека. Индукция и органогенез (на примере развития почки).

  17. Генетика человека. Особенности человека как объекта генетических исследований. Доминантные, рецессивные признаки у человека. Методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный.

  18. Проблемы медицинской генетики. Врожденные и наследственные болезни, их распространение в человеческих популяциях. Хромосомные и генные болезни.

  19. Задачи медико-генетических консультаций. Современные методы пренатальной диагностики наследственных заболеваний: амниоцентез, кордоцентез и др.



^ 9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Литература:

Основная литература

1.Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Сиб. унив.

изд-во, 2003. 480 с.

2. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. М.: Высш. шк., 1989.

591с.

3. Алиханян С.И. Общая генетика. М.: Высш. школа, 1985. 445с.


Дополнительная литература

1.Медицинская генетика. М.П. Бочков и др., 1984

2.Айала Ф. Современная генетика. В 3-х т. М.: Мир, 1988. 335с.

3.Каминская Э. А. Общая генетика. Минск: Вышэйш. шк., 1982. 286с.

4.Генетика. Учебник для вузов. Под ред. В. И. Иванова М.: Академкнига,

2006. 638 с.

5.Кайданов Л.З. Генетика популяций. Учеб.для вузов / Под ред.С.Г.Инге-

Вечтомова . М.: Высш, 1996. 320с. (гл.корпус)

6.Инге-Вечтомов С. Г. Введение в молекулярную генетику. М.: Высш. шк.,

1983. 343 с.


^ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для ведения лекций и семинарских занятий необходимы аудитории для проведения занятий, компьютер или ноутбук, мультимедиапроектор. Термостат электрический суховоздушный ТС-1/80-СПУ.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки «Экология и природопользование».


Автор _______________/Шапошников М.В./

ПРИЛОЖЕНИЕ


^ КАРТА ОБЕПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ


Дисциплины «Генетика индивидуального развития»

Блок дисциплины – М2.ДВ5

Специальность – 022000.68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека»

Институт естественных наук

Форма обучения – очная


Число студентов

Список литературы

Кол-во экз.

Кол-во экз. на 1 студента

C грифом

^ Основная литература

15

Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. - М.: Высш. шк., 1989 г. - 591 с.













Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. – Новосибирск: «Сибирское университетское издательство», 2003. – 480 с.










^ Дополнительная литература




Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах. – М.: Мир, 1998.













Алиханян С.И., Акифьев А.Л., Чернин Л.С. - Общая генетика. - М.: Высш. шк., 1985. - 448 с.












Составитель, преподаватель ­­­­­­­­­­­___________________ М.В. Шапошников


Зав. кафедрой _________________ А.А.Москалев


Дата составления карты «_20_»_августа_2012 г.


СОГЛАСОВАНО:

Представитель библиотеки СыктГУ ________________Н.С.Королева


« ___»________________2012 г.





Скачать 193.63 Kb.
Дата конвертации09.12.2013
Размер193.63 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы