РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий
Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры
Л.И. Сальникова
Цитоэмбриология
Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная
программа для студентов направления Биология
(бакалавр)
Тюмень
2013
Л.И. Сальникова: Цитоэмбриология. Учебно-методический
комплекс. Рабочая программа для студентов направления Биология
(бакалавр), очная форма обучения. Тюмень, 2013. 13 с.
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с
требованиями Государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования для студентов направления Биология
(специализация «Биотехнология»).
Рабочая учебная программа включает в себя пояснительную
записку, содержание дисциплины, тематический план, самостоятельную
работу студентов, перечень контрольных вопросов к зачету, список
литературы.
Рабочая учебная программа дисциплины опубликована на сайте
ТюмГУ: Цитоэмбриология [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и
ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе
Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой ботаники,
биотехнологии и ландшафтной архитектуры, д.с.-х.н., профессор Н.А.
Боме
© Тюменский государственный университет, 2013.
© Сальникова, 2013
2
1. Пояснительная записка.
Программа дисциплины
«Цитоэмбриология»
содержит в себе
информацию:
-
студенты
должны
знать
строение
растительной
клетки,
размножение растений, развитие мужского и женского гаметофитов,
зародыша, плодов и семян;
Цель дисциплины: дать современные сведения о строении
растительной клетки и рассмотреть процессы, происходящие в цветке, а
также при формировании семени и плода.
Требования
к
уровню
подготовки
студентов
для
освоения
дисциплины - дисциплина «Цитоэмбриология базируется на освоении
дисциплины «Ботаника. Морфология и анатомия растений».
Трудоемкость дисциплины: дисциплина «Цитоэмбриология» включает
20 час лекций. Форма отчетности – зачет.
2. Тематический план изучения дисциплины.
1
2
3
Модуль 1. История
развития науки
«Цитоэмбриология».
Предмет
и
задачи
11.1 цитоэмбриологии.
Методы
2
исследования клетки.
3
Итого
колво
балл
ов
Самост.
работа
Итого
часов по
теме
Тема
Виды учебной и
самостоят.
работы, час.
Лекции
№
Недели
семестра
Таблица 1
4
5
6
2
2
4
7
8
0-10
1.2
1
Краткий исторический очерк 3развития науки
4
Всего:
4
4
6
6
0-10
3
4
10
0-20
Продолжение табл. 1
5
6
7
8
56
2
4
6
0-10
78
2
2
4
0-10
910
2
2
4
0-10
6
8
14
0-30
2
2
4
0-15
2
2
4
0-15
2
2
4
0-20
2
2
4
0-4
2
2
4
10
20
10
24
20
44
2
Модуль 2. Организация
растительной клетки.
Организация растительной
2.1 клетки.
Цитоплазма
и
органоиды.
Ядро.
Хромосомы,
х
2.2 химический состав и и
ультраструктура.
Циклы развития растений.
2.3
2
Всего:
Модуль3.Размножение
цветковых растений.
Строение
и
развитие 11
3.1 тычинки. Микроспорогенез.
12
Строение и развитие пестика 13
3.2 и
семяпочки. Мегаспорогенез.
14
Опыление и оплодотворение 15
3.3 растений.
16
Развитие плодов и семян.
3.4
17
Эндосперм и зародыш.
Апомиксис и его типы.
Значение цитоэмбриологии
3.5
18
для систематики, селекции и
генетики.
Всего:
Итого:
0-50
0-100
Виды и формы оценочных средств в период текущего
контроля.
Таблица 2
4
Контрольная
работа
Эссе,
конспект
Тестирование
Коллоквиум
Сообщение,
презентация
Формы текущего контроля
Реферат
№
темы
1
2
3
4
5
6
7
Модуль 1. История развития науки «Цитоэмбриология»
1.1
-
0-2
-
-
0-6
-
1.2
0-4
0-4
-
-
-
0-4
Всего:
0-4
0-6
-
-
1
2
3
4
5
Модуль 2. Организация растительной клетки.
2.1
0-6
0-4
2.2
0-2
2.3
0-4
0-6
Всего:
0-6
0-6
0-4
0-6
Модуль 3. Размножение цветковых растений.
3.1
0-4
0-4
0-2
3.2
0-5
0-3
0-2
3.3
0-4
3.4
0-2
0-4
0-4
3.5
0-6
Всего:
0-10
0-13
0-9
0-8
ИТОГО
0-20
0-25
0-13
0-14
:
3. Содержание дисциплины.
5
Итого
колво
баллов
8
0-6
0-14
0-6
0-4
0-20
Продолжение табл. 2
6
7
8
0-4
0-4
0-4
0-4
0-10
0-6
0-14
0-30
0-4
0-4
0-14
0-6
0-6
0-14
0-10
0-10
0-10
0-10
0-10
0-50
0-100
Модуль 1. История развития науки «Цитоэмбриология».
Тема 1.1.
Предмет и задачи цитоэмбриологии. Методы
исследования клетки.
Прижизненные
методы
изучения
растительных
клеток,
микрохирургия, микроманипулятор. Культура тканей. Микросъемка.
Темнопольная микроскопия. Изучение клетки на фиксированных и
окрашенных препаратах. Принципы фиксации
поляризационный
и
электронный
эмбриологических
процессов
на
окраски. Световой,
микроскопы.
живом
Исследование
материале
(in
vitro),
гистохимическая методика, микрофотография.
Тема 1.2. Краткий очерк развития цитоэмбриологии.
Создание микроскопа. История открытия клетки. Исследование
клетки в 17-19 веках. Учение о поле у растений. Теория полленистов и
ее критика. Роль Амичи, Гофмейстера, Мюллера, Н. И. Железнова в
развитии эмбриологии в 19 веке. Работы С. Г. Навашина по открытию
двойного оплодотворения у растений.
Модуль 2. Организация растительной клетки.
Тема 2.1. Организация растительной клетки. Цитоплазма и
органоиды.
Характеристика
физико-химических
свойств
протопласта.
Цитоплазма, свойства и структура. Цитоплазматические мембраны.
Эндоплазматическая сеть, ее структура, происхождение и функции.
Комплекс Гольджи, структура, локализация и функции. Рибосомы, их
химический состав, структура и функции. Пластиды. Хлоропласты,
6
хромопласты и лейкопласты, химический состав, субмикроскопическая
структура. Отличия растительной и животной клетки.
Тема
2.2.
Ядро.
Хромосомы,
их
химический
состав
и
ультраструктура. Прокариоты и эукариоты.
Строение
интерфазного
ядра:
ядерная
оболочка,
ядрышко,
нуклеоплазма и хроматин. Хромосомы, их химический состав и
ультраструктура.
Тема 2.3. Циклы развития растений.
Оплодотворение и мейоз, их место в цикле развития растений.
Гаметный, зиготный и промежуточный мейоз. Смена ядерных фаз и
чередование поколений.
Модуль 3. Размножение цветковых растений.
Тема 3.1. Строение и развитие тычинки. Микроспорогенез.
Цветок. Органогенез цветка. Цветки однополые и обоеполые. Типы
размножения растений: вегетативное, бесполое и половое.
Тычинка, развитие пыльника. Формирование стенки пыльцевых
гнезд и археспория. Микроспорогенез и типы микроспорогенеза.
Строение пыльцы. Строение оболочки пыльцевого зерна. Простая и
сложная пыльца. Формирование мужского гаметофита. Вегетативная и
генеративная
клетки.
Спорово-пыльцевой
анализ,
его
значение.
Жизнеспособность пыльцы. Нарушение нормального хода развития
пыльцы. Стерильность пыльцы.
Тема 3.2. Строение и развитие пестика и семязачатка.
Мегаспорогенез.
7
Типы
гинецея
и
плацентации.
Морфологические
типы
семязачатков. Мегаспорогенез. Формирование и строение женского
гаметофита (зародышевого мешка). Типы зародышевых мешков (по
Романову). Нарушение нормального развития и строения женского
гаметофита.
Тема 3.3. Опыление и оплодотворение растений.
Типы опыления. Прорастание пыльцы и рост пыльцевой трубки в
тканях пестика. Типы вхождения пыльцевой трубки в семязачаток:
сифоногамия, халазогамия, мезогамия.
Тема 3.4. Развитие плодов и семян. Эндосперм и зародыш.
Образование
эндосперма.
Типы
эндосперма
(нуклеарный,
целлюлярный и гелобиальный). Формирование семян с эндоспермом и
без эндосперма. Перисперм. Зигота. Подвесок и его значение.
Формирование зародыша двудольных и однодольных растений. Типы
развития зародыша. Семена с недоразвитыми зародышами. Семенная
кожура. Прорастание и жизнеспособность семян. Период покоя и его
биологическая значимость.
Тема 3.5. Апомиксис и его типы. Значение цитоэмбриологии
для систематики, селекции и генетики.
Апомиксис и его типы. Значение цитоэмбриологии для систематики,
селекции и генетики
Партеногенез редуцированный и нередуцированный. Апогамия
редуцированная
и
нередуцированная.
нуцеллярная и интегументальная.
8
Апоспория.
Эмбриония
1.
Значение
цитоэмбриологии
растений
для
систематики,
филогении, селекции и генетики.
4. Планирование самостоятельной работы студентов
Таблица 3
№
Модули и темы
Виды СРС
Обязатель дополнит
ные
ельные
Неде Объ Колля
ем
во
семе час бал
стра
ов
лов
Модуль 1. История развития науки «Цитоэмбриология».
1. Предмет
и Проработка Чтение
1-2
2
0-10
1 задачи
лекций
обязатель
цитоэмбриологии
ной и
.
Методы
дополните
исследования
льной
клетки.
литератур
ы
1. Краткий
Изучение
Подготовк
2-4
4
0-10
2 исторический
темы,
ак
очерк развития собеседова тестирован
науки.
ние
ию
Всего по модулю 1:
8
Модуль 2. Организация растительной клетки.
2. Организация
Составле Подготовк
6-7
2
1 растительной
ние
а к работе
клетки. Цитоплазма конспекта в малых
и органоиды.
группах
0-20
2. Ядро. Хромосомы,
2 химический состав
и
и
ультраструктура.
0-10
2.
3
Выполнен Проработк
7-8
2
ие
а
контрольн электронн
ой
ых
работы
источников
Циклы
развития Выполнен Подготовк
92
растений.
ие
а
к 10
индивиду тестирован
альных
ию
заданий.
Всего по модулю 2:
6
Модуль 3. Размножение цветковых растений.
9
0-10
0-10
0-30
3.
1
3.
2
3.
3
3.
4
3.
5
Строение
и Работа в Подготовк
11развитие тычинки. малых
ак
12
Микроспорогенез.
группах
контрольн
ой работе
Строение
и Заслушив Подготовк
13развитие пестика и ание
и а
14
семяпочки.
обсужден рефератов
Мегаспорогенез.
ие
.
реферато
в.
Выполнен
ие эссе
Опыление
и Работа с Работа с 15-16
оплодотворение
литератур интернетрастений.
ными
ресурсами
источника
ми
Развитие плодов и Подготовк Проведени
17
семян. Эндосперм а
к е
и зародыш.
коллоквиу коллоквиу
му
ма
Апомиксис и его Подготовк Проведени
18
типы.
Значение а
к е
цитоэмбриологии
контрольн контрольн
для
систематики, ой работе ой работы
селекции
и
генетики.
Всего по модулю 3:
ИТОГО:
2
0-10
2
0-10
2
0-10
2
0-10
2
0-10
10
24
0-50
0100
Темы рефератов.
1. Жизнеспособность пыльцы. Нарушение нормального хода развития
пыльцы.
2. Нарушение нормального развития и строения женского гаметофита.
3. Приспособление растений к перекрестному опылению.
4. Роль С. Г. Навашина в изучении оплодотворения у растений.
5. Типы развития зародыша.
6. Строение и классификация плодов.
10
7. Период покоя и его биологическая значимость.
Темы эссе:
1.Значение апомиксиса.
2.Значение цитоэмбриологии растений для развития генетики и
селекции.
Вопросы к зачету по дисциплине «Цитоэмбриология».
1. Предмет и задачи цитоэмбриологии, развитие науки.
2. Организация растительной клетки. Цитоплазма и органоиды.
3. Циклы развития растений. Чередование поколений и смена ядерных
фаз в цикле развития.
4. Размножение растений, типы размножения. Цветок и его развитие.
5. Тычинка, ее строение. Развитие стенки пыльцевого гнезда.
6. Микроспорогенез и формирование мужского гаметофита. Пестик.
Типы гинецея и плацентации.
7. Строение
и
развитие
семязачатка.
Морфологические
типы
семязачатков.
8. Мегаспорогенез. Формирование женского гаметофита (зародышевого
мешка). Типы зародышевых мешков.
9. Опыление,
типы
опыления.
Приспособления
растений
к
перекрестному опылению.
10.
Строение и развитие зародыша и эндосперма у цветковых
растений.
11.
Строение и развитие плодов и семян.
5.Рекомендуемая литература:
5.1. Основная литература:
11
1. Клунова С. М. Биотехнология. М.: «Академия», 2010. – 256 с.
2. Никольский В. И. Генетика./В. И. Никольский. – М.: Академия, 2010. 256 с.
3. Сельскохозяйственная биотехнология: учеб. для студ. вузов/ ред. В.
С. Шевелуха. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 2008. 710 с.
4. Пак И.В. Введение в биотехнологию. Тюм.ГУ, 2002.-188 с.
5.2. Дополнительная литература:
1.Боме Н.А. Основы биотехнологии растений : учеб. пособие для студ.,
обуч. по спец. 020201 "Биология" и др. биол. спец. /Н. А. Боме, А. А.
Белозерова ; Тюм. гос. ун-т. - 2-е изд., доп. - Тюмень : Изд-во ТюмГУ,
2007. - 96 с.
2. Лутова Л.А. Биотехнология высших растений : учебник / Л. А. Лутова ;
С.-Петерб. гос. ун-т. - Санкт-Петербург : Изд-во СПБГУ, 2003. 228 с.
3.Эмбриология растений: использование в генетике, селекции,
биотехнологии : [В 2 т.] / под ред. И. П. Ермакова. – М.: Агропромиздат.
Т. 1, 1990. - 508 с.
4. Эмбриология растений : использование в генетике, селекции,
биотехнологии : / Под ред. И. П. Ермакова. – М. : Агропромиздат. Т. 2,
1990. -461с.
5. Ивановская Е.В. Цитоэмбриологическое исследование
дифференцировки клеток растений / Е. В. Ивановская. – М.: Изд-во МГУ,
1983. - 140 с.
6. Поддубная-Арнольди В.А. Цитоэмбриология покрытосеменных
растений: Основы и перспективы / В. А. Поддубная-Арнольди. – М.:
Наука, 1976. - 507 с.
12
7. Эмбриологические основы андроклинии пшеницы: атлас / Н. Н.
Круглова [и др.] ; Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова, Уфим. науч. центр РАН,
Ин-т биологии РАН. – М.: Наука, 2005. - 99 с.
6. Технические средства и материально-техническое обеспечение
дисциплины
Иллюстрированные
материалы:
микропрепараты,
таблицы,
фотографии, заспиртованный материал цветков и отдельных частей
(тычинок, пестиков).
13