Методология и история биологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Естественнонаучный факультет
Кафедра биологии, экологии и МПЕ
Харитонцев Борис Степанович
МЕТОДОЛОГИЯ И ИСТОРИЯ БИОЛОГИИ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 020400 Биология,
очная форма обучения
Тюменский государственный университет
2015
Содержание
1. Цели и задачи освоения дисциплины…………………………………………………...
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО…………………………………………….
3. Требования к результатам освоения дисциплины……………………………………..
4. Структура и содержание дисциплины………………………………………………….
4.1. Структура дисциплины…………………………………………………………….
4.2. Содержание разделов дисциплины………………………………………………..
5. Образовательные технологии……………………………………………………………
6. Самостоятельная работа студентов……………………………………………………...
7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства…………………………….
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля……………………………….
7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология
оценивания работы студентов…………………………………………………………..
7.3. Оценочные средства промежуточной аттестации………………………………...
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины………………..
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………………………
Руководство по организации обучения дисциплины …………………………………...
Приложение 1. Лекционные материалы…………………………………………………..
Приложение 2. Практические занятия…………………………………………………….
2.1.Планы практических занятий………………………………………………………….
2.2.Методические указания к практическим занятиям………………………………….
Приложение 3. Лабораторный практикум………………………………………………..
Приложение 4. Самостоятельная работа………………………………………………….
4.1.Задания для самостоятельной работы………………………………………………...
4.2. Методические указания к самостоятельной работе………………………………….
Приложение 5. Контролирующие и оценочно-диагностические материалы по
дисциплине…………………………………………………………………………………..
5.1.Технологические карты………………………………………………………………..
5.2.Тестовые задания для контроля знаний по дисциплине…………………………….
5.3.Тестовые задания для итогового контроля знаний по дисциплине………………...
5.4.Вопросы к зачету……………………………………………………………………….
Глоссарий…………………………………………………………………………………...
3
3
3
4
4
4
5
6
7
8
8
9
14
15
17
18
19
19
24
25
25
25
28
29
29
32
33
37
40
Цели и задачи освоения дисциплины
1. Цель дисциплины: изучение основных биологических методов и истории развития биологии.
В данном курсе рассматриваются: 1) структура биологии и уровни организации живого; 2)
история развития биологии как науки; 3) методы изучения биологических объектов
надорганизменного, организменного и клеточного уровней организации живого.
2. Место дисциплины в структуре ООП: «Методология и история биологии» относится к
дисциплинам по выбору. Для освоения дисциплины студент использует знания, умения и навыки,
сформированные в процессе изучения предметов «Ботаника», «Зоология», «Биологические
ресурсы Тюменской области», «Общая биология», «Биогеография», «Экология и биология почв»,
«Ареалогия флоры Западной Сибири».
Дисциплина «Методология и история биологии»
предназначена для систематизации знаний,
полученных в процессе изучения курсов
биологических дисциплин. В то же время она расширяет биологический кругозор студентов и
может быть использована при преподавании дисциплин: «Общая экология», «Экология популяций
и сообществ», «Генетика и эволюция», «Биологическое разнообразие Тюменской области».
3. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки
(специальности):
- способностью анализировать основные этапы и закономерности исторического развития
общества для формирования гражданской позиции (ОК-2);
- способностью понимать базовые представления о разнообразии биологических объектов,
значение биоразнообразия для устойчивости биосферы, способностью использовать методы
наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических
объектов (ОПК-3);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: базовые представления о разнообразии биологических объектов,
понимания
значения биоразнообразия для устойчивости биосферы; теоретические основы и базовые
представления науки о разнообразии биологических объектов, понимание значения
биоразнообразия для устойчивости биосферы (ОПК-3); основы современных технологий сбора,
обработки и представления информации о географическом распределении растений и животных и
основными способами математической обработке этой информации (ОПК-3).
Уметь: применять полученные знания в учебной и профессиональной деятельности,
ориентироваться в существующем разнообразии объектов органического мира и понимать его
значение для устойчивости биосферы, прогнозировать и оценивать любое антропогенное влияние
на данную экосистему, планировать с точки зрения охраны природы различные производственные
мероприятия (ОК-2); работать с биологическими объектами, точно описывать, правильно
идентифицировать и классифицировать наблюдаемые в природе объекты органического мира
(ОПК-3).
Владеть: приемами демонстрации биологических знаний, методами обработки информации,
навыками работы с программными средствами и средствами массовой доступности; методами
наблюдения и описания, идентификации и классификации биологических объектов (ОПК-3).
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
Таблица 1
№
1
2
Наименование раздела
дисциплины
Семестр
Структура
биологии.
Уровни
организации
живого. Общенаучные
методы исследования.
Методы
изучения
биологических
объектов.
История
биологии.
Виды учебной работы
(в академических часах)
аудиторные занятия
СР
ЛК
ПЗ
ЛБ
5
4
4
-
14
5
6
6
-
14
5
4
4
-
14
14
14
-
42(+2*)
развития
3
ВСЕГО
*- часы на КСР
4.2. Содержание дисциплины
Таблица 2
№
1
2
3
Наименование раздела
дисциплины
Структура
биологии.
Уровни
организации
живого.
Общенаучные
методы исследования.
Содержание раздела
(дидактические единицы)
Принципы классификации биологических наук, их
определение.
Биосферный,
биогеоценотический,
популяционный, организменный, органный, тканевый,
клеточный и молекулярный уровень организации
живого.
Методы
изучения Методы изучения надорганизменного, организменного
биологических объектов.
и клеточно-молекулярного уровней организации
живого.
История развития биологии. Подготовительный
этап
развития
биологии.
Доклассическое состояние биологии. Классическая
биология. Современный уровень развития биологии.
5. Образовательные технологии
Таблица 3
№
занятия
1.
№
раздела
1
Виды образовательных
технологий
биологии. традиционные
биологических образовательные
технологии:
Тема занятия
Структура
Определение
наук.
Кол-во
часов
2
1
Уровни организации живого.
Общенаучные методы
исследования.
3.
1
Методы
изучения
молекулярного и клеточного
уровня организации живого.
4.
1
Биотехнологические
биоинженерные методы
биологии.
5.
2
Методы изучения
надорганизменного уровня
организации живого.
6.
2
Методы изучения
организменного уровня
организации живого.
7.
2
Методы изучения клеточномолекулярного
уровня
организации живого.
8.
2
Генетические
исследования
9.
2
Методы
исследования
генетики человека.
10.
2
Методы
исследования
в
систематике
растений,
животных,
грибов
и
микроорганизмов.
11.
3
История развития биологии в
доклассический период.
2.
и
в
методы
информационная лекция
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии:
лекция-визуализация
традиционные
образовательные
технологии: практическое
занятие
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии:
лекция-визуализация
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии:
лекция-визуализация
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии:
лекция-
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12.
3
История
развития
классической и современной
биологии.
13.
3
Методы физиологии растений
и животных.
14.
3
Методы
экологических,
флористических
и
фаунистических исследований.
визуализация
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие
в
форме
презентации
2
2
2
6. Самостоятельная работа студентов
Таблица 4
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Наименование
раздела
дисциплины
Структура
биологии. Уровни
организации
живого.
Общенаучные
методы
исследования.
Структура
биологии. Уровни
организации
живого.
Общенаучные
методы
исследования.
Методы изучения
биологических
объектов.
Методы изучения
биологических
объектов.
История развития
биологии.
Вид самостоятельной работы
Трудоемкос
ть
(в
академичес
ких часах)
Написание рефератов по разделу «История
развития доклассической биологии»
6
Создание презентаций по разделу «Методы
изучения клеточно-молекулярного уровня
организации живого»
8
Написание рефератов по разделу «История
развития классической биологии»
6
Создание презентаций по разделу «Методы
изучения организменного уровня
организации живого»
Написание рефератов по разделу «История
развития современной биологии»
Создание презентаций по разделу «Методы
История развития
изучения надорганизменного уровня
биологии.
организации живого»
7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства
8
6
8
Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной
программы (выдержка из матрицы компетенций):
В процессе изучения дисциплины формируются следующие компетенции:
общекультурные:
ОК-2
Б1.Б.1
Б1.Б.24
Б1.В.ДВ.1.2
Б1.В.ДВ.2.1
Б1.В.ДВ.3.1
Б1.В.ДВ.3.2
способностью анализировать основные этапы и закономерности исторического развития общества для
формирования гражданской позиции
История
Культурология
История Западной Сибири
Социология и политология
Методология и история биологии
Философские проблемы науки
общепрофессиональные:
ОПК-3
Б1.Б.11
Б1.Б.13.1
Б1.Б.13.2
Б1.Б.13.3
Б1.В.ОД.1
Б1.В.ОД.7
Б1.В.ОД.8
Б1.В.ОД.9
Б1.В.ОД.10
Б1.В.ОД.12
Б1.В.ОД.14
Б1.В.ДВ.3.1
Б1.В.ДВ.6.1
Б1.В.ДВ.8.1
1.В.ДВ.10.1
1.В.ДВ.10.2
1.В.ДВ.11.2
Б2.У.2
Б2.У.3
Б2.У.4
ИГА
способностью понимать базовые представления о разнообразии биологических объектов, значение
биоразнообразия для устойчивости биосферы, способностью использовать методы наблюдения, описания,
идентификации, классификации, культивирования биологических объектов
Общая биология
Микробиология и вирусология
Ботаника
Зоология
Особенности использования латинской терминологии
Экологическая анатомия и морфология растений
Экологическая морфология животных
Экологическая физиология
Экология популяций и сообществ
Биологическое разнообразие Тюменской области и его охрана
Биоценология
Методология и история биологии
Ареалогия флоры Западной Сибири
Учение о биосфере
Биологические ресурсы Тюменской области
Ресурсоведение
Красная книга Тюменской области
Профильная практика (экология растений и животных)
Профильная (физиология растений, генетика)
Специальная практика (комплексная экологическая)
Итоговая государственная аттестация
Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 5
Коды
компетенции
Карта критериев оценивания компетенций
ОК-2
ОПК-3
Результаты обучения по уровням освоения материала
Пороговый
(удовл.)
Базовый
(хор.)
Повышенный
(отл.)
61-75 баллов
Способностью
анализировать
подготовительное
состояние
биологии,
соответствующее
начальному
уровню
накопления
человечеством знаний.
76-90 баллов
Способностью
анализировать
подготовительное
состояние
биологии,
соответствующее
начальному
уровню
накопления человечеством
знаний. Доклассическая и
классическая
биология.
Мировоззренческое
значение
вопросов
происхождения и развития
живого вещества.
Способностью
понимать
базовое представление о
разнообразии
биологических
объектов
организменного
уровня.
Биологические науки этого
уровня.
Базовые
91-100 баллов
Способностью
анализировать
подготовительное
состояние
биологии,
соответствующее
начальному уровню накопления
человечеством
знаний.
Доклассическая и классическая
биология.
Мировоззренческое
значение вопросов происхождения
и развития живого вещества.
Уровень современной биологии.
Этическое значение ее достижений.
Способностью понимать
базовое представление о
разнообразии
биологических объектов
организменного уровня.
Биологические
науки
этого уровня.
Способностью понимать базовое
представление
о
разнообразии
биологических
объектов
организменного
уровня.
Биологические науки этого уровня.
Базовые
представления
о
надорганизменном
уровне
Виды занятий
Оценочные
средства
Лекции,
семинарские
занятия,
самостоятельная
работа
студентов.
Доклады,
рефераты,
презентации,
тесты,
контрольные
вопросы,
вопросы к
зачёту.
Лекции,
семинарские
занятия,
самостоятельная
работа
студентов.
Доклады,
рефераты,
презентации,
тесты,
контрольные
вопросы,
вопросы к
Классификация
и
значение
наук
изучающих
клеточномолекулярный уровень
организации.
Экспериментальные
методы изучения живого
вещества,
их
классификация,
роль
наблюдения.
Уровни
разной
технической
оснащенности методов.
представления
о биологических объектов. Клеточнонадорганизменном уровне молекулярный
уровень
биологических объектов.
разнообразия
биологических
объектов.
Классификация и значение Классификация и значение наук
наук изучающих клеточно- изучающих
клеточномолекулярный
уровень молекулярный
уровень
организации. Связь их организации.
Связь
их
многообразия с науками многообразия
с
науками
изучающими
изучающими
организменный
организменный
уровень уровень
организации
живого.
организации живого.
Отличия
по
методам
наук
изучающих
надорганизменный
уровень организации живого.
Экспериментальные
Экспериментальные
методы
методы изучения живого изучения живого вещества, их
вещества,
их классификация, роль наблюдения.
классификация,
роль Уровни
разной
технической
наблюдения.
Уровни оснащенности
методов.
разной
технической Теоретические методы в биологии.
оснащенности
методов. Роль
моделирования.
Полевые
Теоретические методы в методы в биологии. Современные
биологии.
Роль методические технологии.
моделирования.
зачёту.
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля
Собеседование по темам: «Достижения ученых-биологов в доклассический период
развития биологии», «Достижения ученых-биологов в классический период развития
биологии», «Достижения ученых-биологов в современный период развития биологии».
7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая
технология оценивания работы студентов
7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ
Таблица 5
Виды работ
Максимальное количество баллов
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия
Самостоятельная работа
Итого за работу в семестре
Обобщающий контроль
Итого
№
1
2
3
4
5
6
8
4
4
17
25
25
12
6
6
13
25
25
7.2.2. Оценивание аудиторной работы студентов
Таблица 6
Наименование
раздела
Формы оцениваемой работы
дисциплины
Работа на лекциях
Структура
биологии.
Наличие и сдача конспектов
Определение
биологических наук.
Уровни организации
живого.
Общенаучные
Наличие и сдача конспектов
методы
исследования.
Методы изучения
надорганизменного
Наличие и сдача конспектов
уровня организации
живого.
Методы изучения
организменного
Наличие и сдача конспектов
уровня организации
живого.
Методы
изучения
клеточномолекулярного
Наличие и сдача конспектов
уровня организации
живого.
История развития
Наличие и сдача конспектов
биологии в
8
4
4
22
30
20
50
Итого
28
16
16
52
80
20
100
Максимально
е количество
баллов
Модуль
(аттеста
ция)
2
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
3
7
8
9
10
11
12
13
14
доклассический
период.
История
развития
классической
и
Наличие и сдача конспектов
2
современной
биологии.
Работа на практических (семинарских, лабораторных) занятиях
Методы
изучения
молекулярного
и
клеточного уровня
Защита практической работы
2
организации
живого.
Биотехнологические
и
биоинженерные
Защита практической работы
2
методы в биологии.
Генетические
методы
Защита практической работы
2
исследования
Методы
исследования
Защита практической работы
2
генетики человека.
Методы
исследования
в
систематике
Защита практической работы
2
растений,
животных, грибов и
микроорганизмов.
Методы физиологии
растений и
Защита практической работы
2
животных.
Методы
экологических,
флористических и
Защита практической работы
2
фаунистических
исследований.
3
1
1
1
2
2
3
3
7.2.3. Оценивание самостоятельной работы студентов
Таблица 7
№
Наименование
раздела (темы)
дисциплины
1.
Структура
биологии.
Уровни
организации
живого.
Общенаучные
методы
исследования.
Формы оцениваемой работы
Написание рефератов по разделу
«История развития доклассической
биологии»
Максималь
ное
количество
баллов
Модуль
(аттестация)
7
1
2.
2
Структура
2
биологии.
2
Уровни
организации
живого.
Общенаучные
методы
исследования.
3.
Методы
изучения
биологических
объектов.
Методы
4.
изучения
биологических
объектов.
5.
История
развития
биологии.
Создание презентаций по разделу
«Методы изучения клеточномолекулярного уровня организации
живого»
Написание рефератов по разделу
«История развития классической
биологии»
Создание презентаций по разделу
«Методы изучения организменного
уровня организации живого»
Написание рефератов по разделу
«История развития современной
биологии»
10
1
6
2
7
2
10
3
Создание презентаций по разделу
«Методы изучения
надорганизменного уровня
организации живого»
12
3
7.2.4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости
Методические рекомендации к защите практических работ:
Для защиты практической работы необходимо:
1. посетить все практические занятия;
2. сделать все задания (как письменные, так и устные);
3. рассказать методику выполнения задания, в случае необходимости записать её в
тетрадь;
4. отдать тетрадь с выполненными заданиями на проверку преподавателю.
7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации
7.3.1. Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости студентов
Таблица 8
Экзамен (соответствие рейтинговых
Вид
Допуск к
баллов и академических оценок)
Зачёт
аттестации
аттестации
Удовл.
Хорошо
Отлично
рейтинговая
40 баллов
61 балл
61-72 баллов 73-86 баллов
87-100
система
баллов
6.
История
развития
биологии.
7.3.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации
Контрольная работа №1
1. Дать классификацию и определение наук, изучающих растения.
2. Дать классификацию и определение наук, изучающих животных.
3. Охарактеризовать эмпирические методы исследования.
4. Охарактеризовать теоретические методы исследования
Контрольная работа №2
1. Перечислить методы используемые при изучении физиологии животных.
2. Перечислить методы используемые при изучении физиологии растений.
3. Охарактеризовать по выбору три метода молекулярной биологии.
4. Описать по выбору три метода изучения генома человека.
Примерные темы рефератов:
Раздел 1.
1. Вклад в развитие биологии Аристотеля, Гиппократа, Галена.
2. Значение работ Гервея.
3. Жизнь и научная деятельность Парацельса.
4. Значение работ Р. Гука, М. Мальпиги, Н. Грю, А. Левенгука для клеточной теории.
5. Система растений Б. Жьюсье.
6. Жизнь и деятельность К. Линнея.
7. Первые ботанические сады в Европе.
8. Жизнь и деятельность Дж. Пристли.
9. Жизнь и деятельность физиологов Гальвани (Италия), А. Гумбольда (Германия).
Раздел 2.
1. Жизнь и деятельность Ж.Б. Ламарка.
2. Основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии Ж. Кювье.
3. Работы Э. Жеффруа Сент-Илера.
4. К.Э. Бэр основоположник сравнительной эмбриологии.
5. Создание клеточной теории Шванном и Шлейденом.
6. Работы немецкого ученого Ю. Либиха.
7. Жизнь и деятельность И.И. Мечникова.
8. Научная деятельность Луи Пастера.
9. Эволюционное учение Ч. Дарвина.
10. Жизнь и научная деятельность А. Гумбольда.
11. Жизнь и деятельность Г. Менделя.
12. Жизнь и деятельность В.М. Павлова.
13. Жизнь и деятельность И.М. Сеченова.
Раздел 3.
1. Учение Вернадского о биосфере.
2. Возникновение хромосомной теории наследственности (Т.Х. Морган).
3. Жизнь и деятельность Н.К. Кольцова.
4. Жизненный подвиг Н.И. Вавилова.
5. Жизнь и деятельность К.А. Тимирязева.
6. Выяснение структуры молекул ДНК (Уотсон, Ф. Крик).
7. Работы Д.П. Филатова в сравнительно-эмбриологических исследованиях.
8. Вклад Е.Н. Павловского, К.И. Скрябина, В.А. Догеля в паразитологии.
9. Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений.
10. Период Т.Д. Лысенко в советской науке.
11. Жизнь и деятельность В.Н. Сукачева.
Примерные темы презентаций:
Методы изучения организмов (раздел 2).
1. Методы систематики: описательный, сравнительно-морфологический (основной),сравнительноэмбриологический,
онтогенетический,
филогенетический,
сравнительно-цитологический,
кариологический, географический.
2. Кариосистематика. Генсистематика – сравнительное изучение геномного сходства таксонов по
последовательности нуклеотидов ДНК.
3. Методы цитологии. Световая и электронная микроскопия, цито- и гистохимические методы,
разделительное центрифугирование, рентгеноструктурный анализ.
4. Электрокардиография (Эйнтховен, 1903). Электроэнцефалография (В. В. Правдич-Неминский,
1913).
Методы электрического раздражения органов и тканей с помощью вживленных микроэлектродов
(Дюбуа-Реймон), Метод хронического эксперимента – наложение фистул (В.А. Басов, 1842; И.П.
Павлов, 1890).
5. Метод объективного изучения поведенческих реакций (И.П. Павлов). Метод трансплантации.
Метод сопоставления физиологических и нейропсихологических процессов.
6. Методы физиологии растений. Экспериментальный метод (Ван Гельмонт). Вегетационный
опыт.
Физико-химические методы – спектральный анализ и масс-спектрометрия, электронная и
ультрафиолетовая микроскопия, дифференциальное центрифугирование, хроматографию,
импульсное освещение.
7. Метод меченых атомов (С 14) и его роль в расшифровке важнейших процессов метаболизма (М.
Кальвин, 1961).
8. Методы эмбриологии. Наблюдение за живыми зародышами с применением видеосъемки. Метод
изучения фиксированных срезов зародышей с помощью световой и электронной микроскопии,
гисторадиоавтографии, гисто- ииммуноцитохимии.
9. Метод маркировки. (В. Фогт, 1925) для изучения перемещения клеток в развивающемся
зародыше.
Маркеры – инертные химические вещества (нейтральный красный, частицы древесного угля),
либо антитела к определенным белкам.
10. Экстракорпоральное оплодотворение (Л. Шеттлз, 1973) - пересадка зародышей, зачатых в
пробирке, в матку как основа лечения бесплодия.
11. Трансплантация ядер из соматических клеток в яйцеклетку - метод, позволяющий клонировать
зародышей (Ф. Гёрдон) - основа клонирования высших позвоночных.
12. Методы генетики. Гибридологический метод Г. Менделя как основа классической генетики.
13. Методы генетики человека: генеалогический (Г. Юст), популяционно-статистический
(К.Пирсон, В.Иогансен), близнецовый (Ф.Гальтон), метод дерматоглифики (Г.Фолдз, Ф.Гальтон),
цитогенетический, биохимический.
14. Методы генетики соматических клеток. Генеалогический метод. Анализ родословных.
15. Пробанд. Типы наследования признака (аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, Хсцепленный, Y-сцепленный); моногенность или полигенность.
16. Использование в медико-генетическом консультировании для прогнозирования потомства для
оценки степени риска наследственных заболеваний.
17. Близнецовый метод. Изучение закономерностей наследования признаков в парах одно- и
двуяйцевыхблизнецов. Выявление эффективности действия на организм некоторых внешних
факторов. Сравнение проявления признака в разных группах близнецов при учете сходства или
различия их генотипов.
18. Методы дерматоглифики - изучения кожных гребешковых узоров пальцев и ладоней, а также
сгибательных ладонных борозд. Индивидуальные характеристики узоров и их неизменность в
течение жизни.
19. Цитогенетический метод. Изучение морфологии хромосом в клетках человека. Метод
дифференциального окрашивания хромосом (Т. Касперсон, 1969). Пренатальная диагностика определение пола, диагностика хромосомных болезней по изменению числа хромосом или
нарушениям их структуры. Экспресс-метод, выявляющий изменение числа половых хромосом –
метод определения полового хроматина в неделящихся клетках слизистой оболочки щеки.
Методы исследования в молекулярной биологии и биотехнологии (раздел 1).
20. Молекулярная биология, как наиболее динамично развивающийся раздел современной
биологии. Модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика (1953). Универсальность, как важнейшее в
теоретическом и практическом отношении свойство генетического кода (М. Ниренберг и С.Очоа,
1961).
21. Методы горизонтального переноса наследственной информации у прокариот и вирусов.
Трансформация, конъюгация, трансдукция. Плазмидная технология переноса нуклеотидных
последовательностей. Использование вирусов и бактериофагов в качестве векторов, переносящих
фрагментов ДНК.
22. Расшифровка первичной структуры генома человека (2003) и ряда других организмов,
наиболее
важных для медицины, сельского хозяйства и научных исследований. Возникновение новых
направлений в
молекулярной биологии: геномики, биоинформатики и др.
Методы генной инженерии.
23. Нокаут гена (gene knockout) - техника выключения одного или большего количества генов,
позволяющая исследовать фенотипические последствия мутации. Синтез аналогичного гена или
его фрагмент, изменённый так, чтобы продукт гена потерял свою функцию.
24. Введение генно-инженерной конструкции в эмбриональные стволовые клетки. Соматическая
рекомбинация и замещение нормального гена. Имплантация блокированного гена суррогатной
матери.
25. Искусственная экспрессия. Добавление в организм гена, которого у него ранее не было, без
замещения или выключения существующих генов.
26. Разделение молекул ДНК: электрофорез в геле. Метод определения нуклеотидной
последовательности ДНК и РНК - секвенирование (У. Гилберт и Ф. Сенгер, 1977). Метод
терминаторов. Генное зондирование
(гибридизационный анализ).
27. Методы гибридизационного анализа, проводимые в растворе (гомологичные): детекция
результатов гибридизации в растворе путем нуклеазного гидролиза одноцепочечных ДНК и
выделения оставшихсядвухцепочечных гибридов, содержащих меченый зонд.
28. Системная РНК-интерференция – подавление экспрессии гена в присутствие коротких
фрагментов РНК (Файер и Мелло, 2006). ДНК-микрочипы.
Методы биотехнологии.
29. Клонирование животных (Ф.Гердон, 1968). Методы клонирования клеток (Эрл, 1948).
Культура тканей растений на питательных средах.
30. Методы получения генетически модифицированных организмов (ГМО): метод микроиньекций
– переноса генов; метод электропорации – изменения проницаемости плазмалеммы для
экзогенной ДНК; метод биобаллистической трансформации; метод липофекции.
31. Трансформация с помощью сперматозоидов; трансформация с помощью агробактерий.
Потенциальные проблемы при использовани ГМО.
32. Выращивание искусственных органов на основе натурального протеина фибронектина
(Паркер, 2010).
33. Инженерная энзимология – изменение свойств ферментов с целью их применения в пищевой,
лекарственной или химической индустрии.
34. Методы иммунологии. Серологические реакции,выявляющие отдельные классы антител.
Реакции,
основанные на феномене агглютинации (определение групп крови, резус-фактора). Пассивная
(непрямая)
гемагглютинация.
Методы исследования в надоргагнизменной биологии (раздел 3).
Методы популяционной биологии.
35. Популяционно-генетический метод, как способ оценки соотношения генотипов в статических
популяциях. Закон Харди-Вайнберга.
36. Методы изучения половой и возрастной структуры популяций.
Методы геоботаники (фитоценологии).
37. Дистанционные методы - изучение растительности с помощью оптических и др. приборов,
например
аэрофотосъемка, аэротаксация, наблюдение и фотографирование со спутников и др.
38. Полевые маршрутные - методы геоботанических описаний, пробных площадей, пробных
укосов. Стационарные, экспериментальные, камеральные лабораторные методы.
39. Методы ординации (Goodal, 1954) - многомерные методы обработки данных о связи
растительности и условий среды. Оценка результатов классификации растительности и оценка
взаиморасположения выделенных групп по отношению к факторам среды. Прямая и непрямая
ординация.
Методы экологии.
40. Полевые методы - изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. е.
длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры.
41. Экспериментальные методы - эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется
возможность не
только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по
заданной программе.
42. Моделирование процессов, происходящих в экосистемах. Изучение любой экосистемы с целью
оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления
ресурсами, т. е. для экологического прогнозирования.
43. Математическое моделирование. Теоретические модели экосистем на основе многочисленных
сведений, накопленных в полевых и лабораторных условиях.
44. Методы экологического мониторинга. Биоиндикация — метод, позволяющий судить о
состоянии окружающей среды по факту присутствия/отсутствия, особенностям развития
организмов-биоиндикаторов. Альгоиндикация, лихеноиндикация.
45. Биотестирование — метод, позволяющий в лабораторных условиях оценить качество объектов
окружающей среды с помощью живых организмов. Оценка компонентов биоразнообразия совокупность методов сравнительного анализа компонентов экосистемы.
Методы изучения процессов микро- и макроэволюции.
46. Идея «молекулярных часов». Существенные различия в скорости «молекулярной эволюции» у
вирусов, прокариот, растений и животных.
47. Методы изучения микроэволюционных процессов. Популяционная морфология.
Работа над рефератом.
Реферат – краткое изложение в письменной форме или в форме публичного доклада
содержания научных трудов, периодической литературы по определенной теме.
Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщать
материал, выявлять общие закономерности геологических процессов.
Для написания реферата необходимо:
-
выбрать тему, используя список рекомендуемой литературы;
подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику);
составить план реферата;
сделать литературный обзор материала и написать конспект;
проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками;
сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме;
оформить титульный лист согласно требованиям ГОСТа;
учитывая замечания преподавателя, внести исправления;
- представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю.
- объём реферата, как правило, составляет 20-25 стр. (не более 30); 14 кеглем,
полуторным междустрочным интервалом, шрифтом TimesNewRoman.
Работа с литературными источниками.
1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными,
предметными каталогами.
2. В первую очередь изучить научную, периодическую литературу, содержащую
теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками,
раскрывающими более узкие и частные вопросы.
3. Детально проработать публикации (если таковые есть) преподавателей кафедры
посвященной данной теме.
Составить собственную библиографическую картотеку.
Перечень вопросов к зачёту
1. Изменение содержания, структуры и приоритетных направлений биологической науки в XIX,
XX, XХI
2. Аксиомы биологии (по Б. М. Медникову).
3. Критерии и признаки жизни.
4. Уровни иерархической организации живых систем.
5. Система биологических наук, принципы их классификации.
6. Общенаучные подходы и методы исследования. Общелогические методы исследования.
7. Эмпирические методы исследования в классической (организмоцентрической) биологии:
наблюдение, сравнение, эксперимент.
8. Теоретические методы исследования в классической (организмоцентрической) биологии.
9. Применение математических и статистических методов в биологии.
10. Компьютерные технологии в биологии .
11. Зарождение экспериментального метода в биологии (работы Ф.Реди, Дж.Нидгема, Я. Ван
Гельмонта и др.).
12. Принципы и правила проведения биологического эксперимента.
13. Взаимодействие методов познания в реальном научном исследовании.
14. Исторический метод в процессе познания процессов развития органического мира.
15. Методы биологической систематики.
16. Методы цитологии.
17. Методы физиологии человека и животных.
18. Методы физиологии растений.
19. Методы эмбриологии.
20. Гибридологический метод Г. Менделя как основа классической генетики.
21. Методы генетики человека.
22. Изотопный метод (метод меченых атомов) и его роль в расшифровке биохимических
процессов метаболизма.
23. Цитогенетический метод. Перинатальная диагностика - определение пола, диагностика
наследственных хромосомных болезней
24. Общая характеристика методов, применяемых в молекулярной биологии.
25. Методы горизонтального переноса наследственной информации у прокариот и вирусов.
Трансформация, конъюгация, трансдукция.
26. Методы определения нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК.
27. Методы генной инженерии.
28. Методы, используемые в биотехнологии.
29. Методы получения генетически модифицированных организмов (ГМО). Возможные
отрицательные последствия для биосферы и человечества.
30. Методы протеомики. Изоферментный анализ, его значение для филогенетической
систематики.
31. Методы популяционной биологии.
32. Популяционно-генетический метод, как способ оценки соотношения генотипов в статических
популяциях
33. Методы, применяемые в фитоценологии (геоботанике).
34. Математические методы обработки результатов фитоценологических и экологических
исследований.
35. Математические методы сравнения сходства видового состава сравниваемых фитоценозов
(экосистем).
36. Методы экологического мониторинга. Биоиндикация.
37. Математическое моделирование в фитоценологии и экологии.
38. Палеонтологические методы в изучении эволюции.
39. Биогеографические методы в изучении эволюции.
40. Сравнительно-морфологические методы в изучении эволюции.
41. Эмбриологический метод.
42. Использование методов систематики для доказательства эволюции.
43. Молекулярно-биологические доказательства эволюции.
44. Методы изучения микроэволюционных процессов. Получение прямых доказательств
эволюции.
45. Молекулярные методы оценки скорости эволюции у животных.
46. Метод морфофизиологических индикаторов С.С. Шварца и его использование в экологических
и
эволюционных исследованиях.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Антонец, И.В. История и методология научного исследования: учебное пособие / И.В.
Антонец, А.В. Циркин. - Ульяновск: УлГТУ, 2010. - 90 с. Доступ:
http://window.edu.ru/resource/247/77247
2. Шкляр М.Ф. Основы научных исследований : учеб. пособие для вузов / М. Ф. Шкляр. 2-е изд. - Москва : Дашков и К°, 2008. - 244 с.
3. Хаин В.Е. История и методология геологических наук : учеб. пособие для студ. вузов /
В. Е. Хаин, А. Г. Рябухин, А. А. Наймарк. - Москва : Академия, 2008. - 416 с. ; УМО. (Высшее профессиональное образование).
4. Дягилев Ф.М. Становление науки и ее методологии : учеб. пособие для студ. высш. пед.
учеб. заведений / Ф. М. Дягилев. - 3-е изд., испр. и доп. - Нижневартовск : Изд-во
Нижневар. пед. ин-та, 2002. - 777 с. - (Учебная книга. Вып. 4).
б) дополнительная литература
1.Мамонтов С.Г. Биология: учебник для студ.высш.учеб.заведений / С.Г. Мамонтов, В.Б.
Захаров, Т.А. Козлова. – М.: Академия, 2008. – 576 с.
2. Медников Б.М. Биология: формы и уровни жизни / Б.М. Медников. – М.: Просвещение,
1994. – 415 с.
3. Шилов И.А. Экология / И.А. Шилов. – М.: Высшая школа, 2003. – 512 с.
4. Юсуфов А.Г., Магомедова М.А. История и методология биологии, М.: Высш. школа, 200 –130 с.
5. Длусский Г. М. История и методология биологии: М.: Анабасис ,2006. – 180 с.
6. Медников Б.М. Аксиомы биологии. – М. Знание, 1982. – 132 с.
7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 2001.
– 476с.
Периодические издания
................................................................................................................................................
Интернет-ресурсы
1. http://www.bio.pu.ru/index.php Санкт-Петербургский государственный университет,
биологический факультет.
2. http://www.soil.msu.ru/ Московской государственный университет им. М.В.
Ломоносова, факультет биологии.
3. http://ru.wikipedia.org/ электронная энциклопедия.
4. http://www.mgul.ac.ru/info/flh/soil/ Московский государственный университет.
5. http://www.bio.vsu.ru/soil/ Воронежский государственный университет.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для освоения курса, необходимо иметь в наличии следующее материальнотехническое обеспечение:
В лаборатории «Систематика растений» (502 аудитория химико-технологического
корпуса):


Лекционная
мультимедийная аудитория: компьютер «Pentium - 4», плазменный
телевизор, документ-камера «AVerVision 300», имеется возможность дополнительного
подключения аудиовизуальных средств.
Лаборатория цифровой микроскопии: компьютеры «Core 2 DuoE4400» - 6шт.,
электронныемикроскопы «MoticDM-52» - 5 шт., цифровой стереоскопический микроскоп
«MoticDM-39» - 1 шт., биологический микроскоп со встроенной камерой
«MoticDMBA300» - 1 шт., документ-камера «AVerVision 300».
10. Паспорт рабочей программы дисциплины
Разработчик(и) : Б.С. Харитонцевд.б.н., доцент кафедры биологии, экологии и МПЕ
Программа
одобрена
на
__________________________________________
от
заседании
«___»_______________г.,
№________
Согласовано:
Зав. кафедрой ______________________ Садыкова Э.Ф.
«___» ________________г.
Согласовано:
Специалист по УМР _________________
«___» ________________г.
кафедры
протокол