Рабочая программа дисциплины - Кубанский государственный

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет зоотехнологии и менеджмента
УТВЕРЖДАЮ
Декан
Кощаев А.Г.
«______»_________________2013 г.
Рабочая программа дисциплины
Б 2. Б.7
Генетика и биометрия
Направление подготовки
111100.62 – «Зоотехния»
Профиль подготовки
Технология производства продукции животноводства
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Краснодар, 2013
1. Цель и задачи дисциплины
Цель дисциплины - Целью является изучение студентами современного
состояния генетики как науки о материальных основах наследственности и изменчивости на разных уровнях организации живой материи – молекулярном,
клеточном, организационном и популяционном.
Задачами дисциплины является изучение:
- изучение изменчивости признаков;
- изучение передачи наследственности от родителей потомкам;
- разработка методов создания животных с высокой резистентностью к заболеваниям; поиск высокой комбинационной способности линий и пород животных с целью получения гетерозисного потомства с повышенной продуктивностью и жизнеспособностью;
- получение трансгенных животных;
- клонирование генотипов;
- создание химерных животных;
- совершенствование существующих методик биотехнологии сельскохозяйственных животных.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Данная дисциплина является базовой частью математического и естественнонаучного цикла Б 2 ООП по направлению подготовки 111100.62 – Зоотехния.
Для успешного освоения дисциплины необходимы знания по следующим
дисциплинам и разделам ООП:
- органическая химия, зоология, морфология с/х животных, высшая математика.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины (модуля) «Генетика и биометрия»
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
- владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей еѐ достижения (ОК-1);
- умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства
(ОК-6);
- использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОК-11);
- способностью осуществлять сбор, анализ и интерпретацию материалов в об2
ласти животноводства (ПК-2);
- способностью к обоснованию принятия конкретных технологических решений с учетом особенности биологии животных (ПК-5);
- способностью обеспечить рациональное воспроизводство животных (ПК-10);
•- готовностью к изучению научно-технической информации, отечественного и
зарубежного опыта в животноводстве (ПК-20);
- готовностью к участию в приведении научных исследований, обработке и
анализу их результатов (ПК-21).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:

основные закономерности наследственности и изменчивости применительно к запросам прикладной генетики с.-х. животных;

хромосомную теорию наследственности;

генетику пола;

мутации и мутагенез;

генетику популяций;

генетические основы иммунитета;

группы крови и биохимический полиморфизм белков;

генетику уродств и врожденных аномалий и профилактику их распространения и болезни с наследственной предрасположенностью;

основы биометрии;
Уметь:

использовать полученные знания по проведению генетического эксперимента,

применять популяционно-генетические закономерности и расчеты в
практике разведения сельскохозяйственных животных,

правильно составлять схемы моно – и дигибридного скрещивания при
различных типах взаимодействия аллельных и неаллельных генов, определять
биометрические показатели средних величин, показатели изменчивости, их
ошибки, разность и достоверность разности, определять коэффициенты корреляции и регрессии.
Владеть:

методами генетического анализа: гибридологическим, генеалогическим,
цитогенетическим, популяционным, биометрическим;

методами биохимической генетики (иммуногенетики, генетического полиморфизма).
3
4. Структура и содержание дисциплины
2
3
4
5
6
Наследование
хозяйственно
полезных признаков.
Цитологические и биохимические основы
наследственности.
Биохимические
основы наследственности.
Строение
и
действие гена.
Генетика пола.
7
8
9
10
11
12
4
2
-
2
1,2
3
3
Формы текущего
контроля успеваемости (по неделям
семестра)*.
Форма промежуточной аттестации (по
семестрам)
Устный опрос
Проверка индивидуальных расчетных
работ
Проверка индивидуальных расчетных
работ
12
2
8
2
28
2
22
4
14
2
8
4
Пост-тест
8
2
2
4
Письменный опрос
6
2
-
4
Защита эссе
1,2
1,2
3
3
3
1,2
1,2
8
2
2
4
Устный опрос
Решение ситуационных задач
8
2
4
2
Тестирование
10
2
2
6
Защита эссе
6
2
-
4
Защита эссе
8
2
-
6
Дискуссия
10
2
2
6
Решение ситуацион-
1,2
3
Хромосомная
теория наследственности.
Наследование
признаков
сцепленных с
полом, ограниченных полом,
зависимых от
пола.
Генетика микроорганизмов
Генетические
основы онтогенеза.
Мутационная
Всего
Неделя
семестра
1,2
СРС
3
Пр.
зан.
Предмет и методы генетики.
Изменчивость
и методы ее
изучения.
Лекции
1
Виды учебной работы,
часов.
Семестр
№
п\п
Раздел
дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5зачетных единиц (180 часов)
3
1,2
1,2
3
3
3
3
1,2
1,2
1,2
4
13
14
15
16
17
18
19
изменчивость
Учение о популяциях.
Генетические
основы инбридинга и гетерозиса.
Основы
физиологической
и биохимической генетики
(иммуногенетика).
Генетика иммунитета, аномалий и болезней.
Наследование
устойчивости к
болезням
у
сельскохозяйственных животных.
Генетика как
научный фундамент биотехнологии.
Основы генетики поведения
Итого
3
1,2
ных задач
Решение ситуационных задач
10
2
2
6
8
2
2
4
Дискуссия
4
2
-
2
Круглый стол
6
2
-
4
Решение ситуационных задач
8
2
-
6
Эссе
14
2
2
10
Защита докладов
8
2
-
6
дискуссия
180
38
56
86
Экзамен
1,2
3
1,2
3
1,2
3
1,2
3
1,2
3
3
3
1,2
5. Образовательные технологии
1. Дискуссия - форма учебной работы, в рамках которой студенты высказывают свое мнение по проблеме, заданной преподавателем. Проведение дискуссий по проблемным вопросам подразумевает написание студентами эссе, тезисов или рефератов по предложенной тематике.
Данный комплекс методов обучения используется в учебном процессе при
проведении практических (семинарских) занятий по следующим темам:
11,14,19
2. Доклад (презентация) - публичное сообщение, представляющие собой
развернутое изложение определенной темы, вопроса программы. Доклад может
быть представлен различными участниками процесса обучения: преподавателем, приглашенным экспертом, студентом, группой студентов.
Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении
практических (семинарских) занятий по следующим темам: 18
5
3. Пост-тест - тест на оценку, позволяющий проверить знания студентов по
пройденным темам.
Используется на практических занятиях по всем темам.
6. Учебно–методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам усвоения дисциплины
Вид самостоятельной работы
Всего
часов
Форма контроля
Проработка конспектов лекций и вопросов, вынесенных на самостоятельное
изучение
Конспектирование материалов, работ со
справочной литературой
Подготовка к коллоквиуму, тестированию, к контрольным работам
Подготовка докладов по определенной
проблеме, теме
10
Устный опрос
16
Домашнее задание
20
Письменный опрос
10
Подготовка рефератов
Проведение расчетов и решение ситуационных задач
10
20
Доклад на практическом занятии, студенческой конференции
Защита рефератов
Проверка расчетов
Общий объем
86
№ темы
лекции
Форма и тема самостоятельной работы студентов
Темы рефератов
1. Супрессия, как основа неаллельного взаимодействия генов. Гены- модификаторы.
2. Использование селекционно-генетических параметров в селекционно –
племенной работе при ускоренных методах селекции в условиях индустриализации животноводства.
3. Роль Г. де Фриза и С. Коржинского в развитии теории мутаций.
4. Популяция как единица эволюции. Значение работ С. Четверикова и П.
Шмальгаузена для развития современной теории эволюции.
5. Влияние на коэффициенты наследуемости и повторяемости генотипических и паратипических факторов и взаимодействие генотипа и среды.
6
№ темы
лекции
Форма и тема самостоятельной работы студентов
6. Учение И.П. Павлова и И.М. Сеченова об условно-рефлекторной деятельности как реакции на внешние раздражения. Факторы, влияющие на
поведение животных: доместикация, селекция, стабилизирующий отбор,
стресс и др.
7. Возникновение гетерозиса при разных типах скрещивания: межвидовом,
межпородном, межлинейном. Перспективы закрепления гетерозиса.
8. Генетика как теоретическая основа селекции с.-х. животных. Достижения
современной генетики и пути ее дальнейшего развития. Задачи генетики
при переходе животноводства на промышленную основу.
9. Значение инбридинга и скрещиваний для структуры популяции.
10. Основы регрессивного и дисперсионного анализов.
Темы докладов
1. Перспективы использования биологически активных соединений (гормоны, витамины, микроэлементы, микродозы супермутагенов) для реализации наследственных возможностей организма и получения желательной модификационной изменчивости.
2. Фенокопии и морфозы, их значение в практике животноводства.
3. Полиплоидия, примеры полиплоидных форм, в том числе полезных для
сельского хозяйства.
4. Мутагены. Генетические последствия загрязнения внешней среды. Антимутагены.
5. Методы и мероприятия по повышению устойчивости животных к заболеваниям. Примеры успешной селекции в этом направлении.
6.Клонирование животных.
7. Способы получения трансгенных продуктов.
8. Перспективы использования биологически активных соединений (гормоны, витамины, микроэлементы, микродозы супермутагенов) для реализации наследственных возможностей организма и получения желательной модификационной изменчивости.
9. Опыты по регуляции соотношения пола и возможность получения животных только одного пола.
10.Экспериментальное переопределение пола у птиц, рыб, и других животных.
11.Практические приемы использования новых видов животных для получения продуктов питания и сырья для промышленности.
Вопросы к экзамену
1.История развития генетики.
2.Методы исследований, используемые в генетике
7
3.Строение клетки. Структура и функции ядра.
4.Роль различных органоидов клетки в передаче наследственности.
5. Химический состав хромосом.
6. Строение и синтез ДНК.
7. Типы РНК, структура и синтез.
8.Роль ДНК в наследственности.
9.Генетический код.
10.Моногибридное скрещивание.
11. Понятие об аллельных генах, типы взаимодействия аллельных генов.
12.Понятие об анализирующем скрещивании.
13. Дигибридное и полигибридное скрещивание.
14. Взаимодействие неаллельных генов.
15. Новообразование.
16. Комплементарное действие генов.
17. Эпистаз.
18. Полимерия.
19.Плейотропное действие генов и летальные гены.
20.Наследование и развитие пола в онтогенезе.
21.Балансоваятеория определения пола.
22.Роль гормонов и условий среды в определении пола.
23.Понятие о реципрокном скрещивании.
24.Наследование признаков, сцепленных с полом.
25.Понятие о признаках, ограниченных полом.
26.Понятие о сцеплении.
27.Наследование признаков, гены которых расположены в разных локусах одной пары хромосом.
28. Анализирующее скрещивание при дигибридном скрещивании и сцеплении.
29. Теория линейного расположения генов в хромосоме.
30.Понятие о неполном сцеплении (кроссинговер). Зависимость частоты кроссинговера от
расстояния между генами.
31. Внеядерная наследственность у высших организмов.
32.Возрастание гомозиготности при инбридинге и гетерозиготности при скрещивании.
33.Цитоплазматическая мужская стерильность у растений. 52.Наследстивенность у вирусов и
бактерий.
34. Строение генетического материала у вирусов и бактерий.
35.Понятие о трансформации, трансдукции и лизогении.
36.Способы обмена генетическим материалом у вирусов и бактерий..
37. Понятие о гене как участке молекул ДНК.
38. Синтез белка в клетке.
39. Сущность действия гена в развитии признака.
40. Понятие о мутации и мутагенезе.
41.Классификация мутаций.
42.Точковые мутации.
43.Закон Гарди- Вайнберга.
44. Мутагенные факторы.
45. Проблема направленного получения мутации.
46.Репарирующие системы в клетке, фотореактивация и темновая репарация.
цитоплазмы в развитии.
47.Критические периоды развития. цитоплазмы в развитии.
48.Наследование качественных и количественных признаков.
49.Понятие о качественных и количественных признаках.
50.Гипотеза полимерии и аддитивное действие генов.
8
51.Коэффициент наследуемости, и методы его определения.
52.Коэффициент повторяемости и методы его определения.
53. Изменчивость и методы ее изучения.
54.Методы изучения изменчивости как явления разнообразия.
55.Основные свойства вариационного ряда и вариационных кривых.
56.Основные показатели изменчивости и их свойства.
57.Корреляционная изменчивость.
58.Понятие об иммунитете и иммунной системе организма.
59.Генетический контроль иммунного ответа.
60. Учение об уродствах и врожденных аномалиях.
61. Распространение генетических аномалий в популяциях животных разных видов и их
профилактика.
62.Наследование устойчивости к болезням у сельскохозяйственных животных.
63.Основы этологии с-х животных.
64.Основные формы поведения животных.
65.Влияние факторов среды и материнского организма на поведение и адаптацию организма
животных.
66.Генетические основы высшей нервной деятельности и поведения.
67. Факторы, влияющие на поведение животных
Начисление баллов по результатам посещения лекций
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Процент посещенных лекций
00-49%
50-54%
55-59%
60-64%
65-69%
70-74%
75-79%
80-84%
85-89%
90-94%
95-100%
Начисляемые баллы
0 баллов
1 баллов
2 баллов
3 баллов
4 баллов
5 баллов
6 баллов
7 баллов
8 баллов
9 баллов
10 баллов
Начисление баллов по рейтингу текущей успеваемости на практических
занятиях
№
Средняя оценка полученных оценок на Начисляемые баллы
занятиях
1
Ср. оценка 3
6 баллов
2
Ср. оценка 3.5
7 баллов
3
Ср. оценка 4
8 баллов
4
Ср. оценка 4.5
9 баллов
5
Ср. оценка5
10 баллов
9
Начисление баллов по рейтингу коллоквиума
№
1
2
3
4
Средняя оценка полученных оценок на
занятиях
Оценка 2
Оценка 3
Оценка 4
Оценка 5
Начисляемые баллы
0
10
15
30
Коэффициенты, изменяющие рейтинг студента
Не выполнение форм контроля в срок
2- е и более невыполнение форм контроля в срок
0,98
0,75
7. Учебно–методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная:
1.Бакай А.В., Кочиш И.И.. Скрипченко Г.Г. Генетика. М.: «Колос», 2006.- 470с.
2.Покалов В.П., Чемоданов В.С., Аноприенко Л.Н. и др. Учебно-методическое пособие по
курсу «Генетика» для студентов факультета зоотехнологии и менеджмента, агротехнологического и ветеринарной медицины. Краснодар, 2007.- 68с.
Дополнительная:
1. Агропромиздат, 1991. – 446 с.
2. .Дубинин Н.П. Общая генетика. М.:, 1986.
3. .Гершезон М.М. Основы современной генетики. Киев, Наукова думка, 1983. Лэсли
Дж.Ф. Генетические основы селекции с-х животных.- М.: Колос,1982. - 391с.
4. Меркурьева Е.К. Биометрия в селекции и генетике с-х животных. М.: Колос, 1970. 424 с.
5. Меркурьева Е.К., Абрамова З.В. Бакай В.А., Кочиш И.И. Генетика. М. Агропромиздат, 1991. – 446 с.
6. Меркурьева Е.К., Шангин-Березовский.Г.Н. Генетика с основами биометрии. М.: Колос, 1983. – 400 с.
7. Д.С. Фолконер. Введение в генетику количественных признаков. М.: Агропромиздат,
1985.
8. Иванова О.А. Генетика. – М. : Колос, 1974. – 431 с.
9. Кайданов Л.З. Генетика популяций. М.: Высшая школа, 1996. - 320с. 11. ПетуховВ.Л.
и др. Ветеринарная генетика. – М.: Колос, 1996. - 384с.
10. Айла Ф., Катгер Дж. Современная генетика (в 3-х томах), М.: Мир, 1987. – Т. I (295
с.), - 1988 – Т.II (368 с.), Т.III (355 с.)
11. Инге- ВечтомовС.Г. Введение в молекулярную генетику. – М. Высшая школа, 1989. 343с.
12. Машуров М.А. Генетические маркеры в селекции животных. М.: наука, 1980.
13. .Лобашов М.Е. и др. Генетика с основами селекции. – М.: Просвещение, 1979. – 304 с.
16.Визнер Э, ВиллерЭ. Ветеринарная патогенетика. – М.: Колос, 1979. – 424 с
10
Перечень учебно-методической документации по дисциплине
1) Рабочая тетрадь по дисциплине “Генетика и биометрия” для студентов факультета зоотехнологии и менеджмента (Бачинина К.Н., Яровая Л.Д., Краснодар 2011 г.)
2) Методическое пособие по курсу “Генетика с основами биометрии” для студентов зооинженерного и ветеринарной медицины факультетов. Краснодар, 1999.(Под редакцией Толпеко Г.А., Чемоданов В.С., Покалов В.П.)
3) Практикум по использованию биометрических методов анализа в животноводстве. Краснодар, 2004 (Толпеко Г.А., Чемоданов В.С., Покалов В.П., Аноприенко Л.Н.)
Перечень программного обеспечения
Контролирующая программа:
- конструктор тестов;
- компьютерная программа « Счетчик ДНК», авторы Радуль А.П., Аноприенко Л.Н.
2006 г
8 Материально-техническое обеспечение (модуля) «Автоматизация в
животноводстве»
 Учебные аудитории № (312, 313, 343
 Ноутбук - 2
 Экран - 2
 Плодовые мушки drosophila melanogaster пяти рас: normal, sepia, white, vestigial, bcnc для проведения дрозофильного практикума по изучению закономерностей наследования
признаков при половом способе размножения.
 Шкурки норок разных окрасов для изучения точковых мутаций.
 Плакаты: 40
 Видеодвойка (телевизор и видеомагнитофон).
Кинофильмы: - «Генетическая ферма 1 и 2», - «Генетика и геномика»,
«100 великих открытий генетики», «Дарвинизм и неодарвинизм», «Биосинтез
белка в клетке», «Хромосомная теория наследственности», « Основы генетики
и ее перспективы».
Автор: доцент кафедры Разведения сельскохозяйственных животных и зоотехнологий, канд. с/х наук, Яровая Людмила Дмитриевна
Рецензент: доктор биол. наук, профессор Рядчиков В.Г..
Рабочая программа рассмотрена на заседании учебно-методической комиссии
факультета зоотехнологии и менеджмента, протокол № 11 от 24.06 2013 г. и
признана соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению 111100.62 – «Зоотехния».
11