Молекулярная биология - Основные образовательные программы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Ишимский педагогический институт им. П.П. Ершова
(филиал) Тюменского государственного университета
УТВЕРЖДАЮ
Директор ИПИ им П.П. Ершова
(филиала) ФГБОУ ВО «ТюмГУ
/Шилов С.П./
30.09.2015 г.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями
образования) профиля подготовки Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности
очной формы обучения
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от 03.09.2015
Содержание: УМК по дисциплине Молекулярная биология для студентов направления подготовки
44.03.05 Педагогическое образование профиля подготовки Экологическое образование,
безопасность жизнедеятельности очной формы обучения
Автор(-ы): Пузынина Г.Г
Объем 26 стр.
Должность
ФИО
Дата
согласования
Результат
согласования
Рекомендовано
к электронному
изданию
Заведующий
кафедрой
Левых А.Ю.
Председатель УМС
ИПИ им. П.П.
Ершова (филиала)
ФГБОУ ВО
«ТюмГУ»
Поливаев
А.Г.
29.09.2015
Согласовано
Начальник ОИБО
Гудилова
Л.Б.
2015
Согласовано
03.09.2015
2
Примечание
Протокол заседания
кафедры от 03.09.2015
№1
Протокол заседания
УМС от 29.09.2015
№1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Ишимский педагогический институт им. П.П. Ершова
(филиал) Тюменского государственного университета
Кафедра биологии, географии и МП
Пузынина Г.Г.
Молекулярная биология
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями
образования) профиля подготовки Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности
очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2015
Пузынина Г.Г. Молекулярная биология. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для
студентов направления подготовки 44.03.05 Педагогическое образование профиля подготовки
Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности очной формы обучения. Тюмень,
2015, 26 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и
ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Молекулярная биология
(указать наименование дисциплины (модуля) в соответствии с учебным планом образовательной
программы) [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.utmn.ru, раздел «Образовательная
деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой биологии, географии и МП . Утверждено директором ИПИ
им. П.П. Ершова (филиала) ФГБОУ ВО «ТюмГУ».
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Левых А.Ю. к.б.н., доцент
Ф.И.О., ученая степень, звание заведующего кафедрой
© ИПИ им П.П. Ершова (филиал) ФГБОУ ВО «ТюмГУ», 2015.
© Пузынина Г.Г., 2015.
Ф.И.О. автора
4
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1. Пояснительная записка:
1.1. Цели и задачи дисциплины (модуля)
Цель:
сообщить учащимся знания о содержании, теоретических и практических задачах
молекулярной биологии как науки об особенностях строения и свойств молекул, обеспечивающих
существование биологической формы движения материи; ее месте и роли в комплексе наук,
составляющих
современную
физико-химическую
биологию
(биофизика,
биохимия,
биоорганическая химия).
Задачи:
- прочное освоение теоретических знаний в области основных разделов
молекулярной биологии в соответствии с ГОС;
- обеспечение навыков лабораторной работы с молекулярно-биологическими
объектами, объяснения и демонстрации полученных данных;
- приобретение учащимися умений самостоятельного поиска информации в
области молекулярной биологии, ее анализа и использования в процессе преподавания
общей биологии и естествознания в школе.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Предлагаемая программа курса «Молекулярная биология» предназначена для студентов
педагогических институтов, обучающихся по профилю " Экологическое образование,
безопасность жизнедеятельности". Она составлена с учетом требований образовательного
стандарта по подготовке специалиста - биолога. В программе учтены также требования,
предъявляемые к учителю биологии средней школы. Дисциплина «Молекулярная биология»
является основой для изучения дисциплин, «Генетика», «Теория эволюции», «Биотехнология».
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими)
дисциплинами
№
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
п/п
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих)
1
2
3
4
5
6
7
8
…
дисциплин
1. Генетика
+
+
+
+
+
+
+
2. Теория эволюции
+
+
+
+
+
+
+
3. Биотехнология
+
+
+
+
+
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:
общекультурные компетенции (ОК):
- способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в
образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической
обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
общепрофессиональные (ОПК):
- осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к
осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1);
- способен нести ответственность за результаты своей профессиональной деятельности (ОПК-4);
в области педагогической деятельности (ПК):
5
- способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных
образовательных учреждениях (ПК-1).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать
- современные проблемы молекулярной биологии; состояние и перспективы ее развития;
- способы создания и совершенствования методов молекулярной биологии, возможности с
позиции современной науки;
Уметь
- применять знания в области биологической технологии в учебной и профессиональной
деятельности;
- осуществлять поиск и анализ пол актуальным вопросам молекулярной биологии,
использовать в процессе преподавания общей биологии и естествознания в школе.
Владеть
- простейшими молекулярными методами исследования и постановкой эксперимента.
- методами поиска необходимой достоверной информации в библиотеках, в музеях.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 9. Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен) экзамен. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 академических часа, из них 53,65
часа, выделенных на контактную работу с преподавателем, в том числе 50 часов выделено на
аудиторные занятия (16 часов на лекции, 34 часа на лабораторные занятия), 3,65 часа выделено на
иные виды работы. На самостоятельную работу выделено 90,4 часа.
Таблица 2.
Вид учебной работы
Контактная работа:
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Иные виды работ:
Самостоятельная работа (всего):
Общая трудоемкость
зач. ед.
час
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
Всего
часов
53,6
50
Семестры
8
53,6
50
16
16
34
3,65
90,4
4
144
экзамен
34
3,65
90,4
4
144
экзамен
6
3. Тематический план
Из них в
интерак
тивной
форме, в
часах
Итого
количес
тво
баллов
3
4
8
9
10
Важнейшие
достижения
современные
теоретические
практические
задачи
молекулярной
биологии
1
2
10,4
12,4
0-8
2-4
4
4
10
18
0-13
4
6
4
20,4
30,4
0-21
2
8
10
20
0-18
2
8
20
30
0-10
и 11-
2
8
20
30
0-18
13
9
6
24
50
80
0-46
Структура геномов 5-8
про – и эукариот
2.2. Репликация ДНК и 910
ее регуляция.
2.1.
2.3.
Структура
функции РНК.
Всего
Модуль 3
5
6
7
и
Методы
молекулярной
биологии. Основы
генетической
инженерии.
Всего
Модуль 2
Самостоятельная
работа*
2
Модуль 1
1.2.
Итого
часов
по
теме
Лабораторные
занятия*
Лекции *
1
1.1.
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Семинарские
(практические)
занятия*
Тема
недели семестра
Таблица 3.
№
3.1.
Связь структуры и 14функции белков, 15
белковая
инженерия.
2
2
10
14
0-15
3.2.
Межмолекулярные 16взаимодействия и 18
их
роль
в
функционировании
2
4
10
16
0-18
7
живых систем.
Всего
Итого (часов,
баллов):
Курсовая работа *
Из них в интеракт.
форме
5
18
4
16
6
34
20
90,4
30
140,4
0-33
0-100
*- если предусмотрены учебным планом ОП.
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Модуль 1
1.2.
1.3.
Всего
Модуль 2
2.2.
2.3.
2.4.
Всего
0-3
0-3
0-6
0-3
0-3
0-6
Модуль 3
3.2.
0-5
0-5
0-10
0-5
0-10
0-25
другие формы
Информа
ции
онные
системы и
технологи
и
электронные
практикумы
эссе
программы
компьютерног
о тестирования
комплексные
ситуационные
задания
Технические
формы
контроля
реферат
тест
контрольная
работа
Письменные работы
лабораторная
работа
ответ на
семинаре
собеседование
коллоквиумы
Устный опрос
Итого количество баллов
Таблица 4.
№
Темы
0-5
0-5
010
0-8
0-13
0-21
0-5
0-5
0-5
015
0-18
0-10
0-18
0-46
0-5
010
3.3.
Всего
0-3
0-3
0-10
0-15
0-5
0-5
Итого
015
0-45
030
0-15
0-18
0-33
010
010
0100
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1
1.1 Важнейшие достижения, современные теоретические и практические задачи
молекулярной биологии
История возникновения и развития молекулярной биологии.
Работы У. Астбюри и Дж. Кендрю по рентгеноструктурному анализу белков.
Идентификация ДНК как носителя генетической информации (Т. Звери).
8
Вирусы и фаги как первые объекты молекулярной биологии. Исследования процессов
самосборки и циклов развития вирусов и фагов; обнаружение явления генетической рекомбинации
(ДНК или РНК) у них (работы М. Дельбрюка, Г. Шрамма, И. Атабекова, Н. Киселева, Б.
Поглазова, Г. Френкель-Конрата, С. Гершензона и др.). Открытие В.А. Энгельгардтом АТФазной
активности миозина, возникновение механохимии.
Роль биохимии, цитологии и генетики в становлении молекулярной биологии как новой
составляющей современной биологии, занимающейся изучением жизни на молекулярном уровне.
Углубление представлений о роли молекулярной биологии в познании живой природы,
определения ее как науки, данные Е. Чаргаффом, У. Уивером, Дж. Уотсоном.
Качественный скачок в развитии молекулярной биологии, связанный с раскрытием
основных путей хранения, передачи и реализации генетической информации в 50-70 г.г. XX века.
Работы М. Уилкинса, Р. Франклин и Д. Ходжкин по рентгеноструктурному анализу ДНК; А.
Тодда, В. Кона, Е. Чаргаффа, С. Лондона - по выяснению химического состава нуклеиновых
кислот; доказательство универсальности ДНК в животном и растительном мире (А.Н.
Белозерский).
Создание биспиральной модели молекулы ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик) и открытие
принципа комплементарности - революционные события в современной биологии. Расшифровка
структуры ряда белков и выявление связи между их структурой и функцией (Л. Полинг, М.
Перутц, Дж. Кендрю, Ф. Сангер и др.).
Расшифровка структуры и функции тРНК (Р. Холли, А. Баев, А. Рич, А. Клуг). Открытие
РНК-полимеразы и становление основного постулата молекулярной генетики: ДНК > РНК >
белок; выявление основных этапов биосинтеза белков и принципов его регуляции (Ф. Крик, Ф.
Жакоб, Ж. Моно). Расшифровка генетического кода (М. Ниренберг, С. Очоа); химический синтез
гена (Х.-Г. Корана); изучение структурной организации рибосомы (А. Спирин, М. Номура);
выяснение основных механизмов синтеза нуклеиновых кислот (А. Корнберг, С. Очоа); открытие
обратной транскрипции (X.Темин, Д. Балтимор) и его значение для прогресса молекулярной
биологии; исследование первичной структуры ДНК (Ф. Сангер и Р. Коулсон; А. Максам и У.
Гильберт). Открытие нуклеосом (Р. Корнберг, А. Клуг) и информосом (А. Спирин, Г. Георгиев).
Расцвет молекулярной биологии в 80-ые годы XX века: разработка принципа получения
рекомбинантных ДНК как основы генетической инженерии (П. Берг и сотр.); выяснение
механизма сплайсинга (В. Келлер и др.), открытие рибозимов и аутосплайсинга (Т. Чек и сотр.);
изучение мобильных генетических элементов (Д. Хогнесс, Г. Георгиев); изучение молекулярной
организации мембран (Ю. Овчинников); определение первичной структуры белков по известной
нуклеотидной последовательности соответствующих генов; возникновение белковой инженерии и
инженерной энзимологии.
Современные теоретические и практические задачи молекулярной биологии как
составляющей физико-химической биологии (расшифровка структуры генома, создание банка
генов, геномная дактилоскопия, изучение молекулярных основ эволюции, адаптации,
биоразнообразия, канцерогенеза и др.).
1.2 Методы молекулярной биологии. Основы генетической инженерии
Физические методы изучения структуры и свойств нуклеиновых кислот и белков:
рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, седиментационный анализ и др.
Химические методы: "метод хирургии молекул", методы определения первичной структуры
биополимеров, метод адресованных реагентов. Модификация биологических макромолекул 1п
умои 1п уйгои изучение их функциональных свойств. Биологические и биохимические методы:
культуры клеток, гибридные клетки, бесклеточные системы, клеточные линии гибридом,
получение
монокло-нальных
антител,
гель-фильтрация,
изоэлектрофокусирование,
гельэлектрофорез и другие методы фракционирования биополимеров.
ДНК. Генетическая инженерия как технология получения функционально активных
генетических структур. Рестрикция ДНК. Рестриктазы и их виды, свойства и особенности
9
воздействия на ДНК. Клонирование ДНК. Плазмиды, их свойства и функции. Векторы
молекулярного клонирования.
Гибридизация нуклеиновых кислот, ее возможности; ДНК-зонды, блоттинг, его виды.
Определение нуклеотидных последовательностей ДНК: метод Максама-Гилберта, метод
Сангера-Коульсона и их модификации.
Химико-ферментативный
синтез
генов.
Синтез
гена
аланиновойтРНК
и
тирозиновойсупрессорной РНК Х.-Г. Кораной. Различные стратегии молекулярного
клонирования. Получение генов с использованием обратной транскриптазы. Достижения и
перспективы генетической инженерии. Получение пептидных гормонов: гормон роста человека,
соматотропный гормон, инсулин. Получение интерферонов. Цепная полимеразная реакция.
Трансгенные животные. Генная инженерия и лечение молекулярных болезней.
Модуль 2
2.1 Структура геномов про – и эукариот
Первичная структура ДНК фагов фХ174, М13, λ,, вирусов гепатита, SV-40, аденовирусов и
других ДНК- вирусов. Особенности структуры геномов ДНК-вирусов, их эволюции и форм
существования. Болезни, вызываемые ДНК-содержащими вирусами.
Структура геномов бактерий: Езсhеriса соli, Вассillиssиbtilis . и др.
Вторичная и третичная структуры ДНК. Сверхспирализация ДНК. Топоизомеразы.
Банки нуклеотидных последовательностей. Картирование ДНК. Мозаичное строение генов
эукариот. Мультигенные семейства (глобиновые гены) и уникальные гены (гены интерферонов и
др.). Сателлитная ДНК. Использование гибридизации ДНК для идентификации видов,
дифференциации внутривидовых различий отдельных особей. Геномная дактилоскопия.
Программа "Геном человека". Успехи в изучении структуры генома человека, животных и
растений.
Молекулярные основы генетической рекомбинации и ее виды (общая и сайт-специфическая
рекомбинация). Эволюция эукариотических геномов.
Особенности структуры ДНК митохондрий и хлоропластов. Молекулярные
взаимоотношения между ядрами, митохондриями и хлоропластами. Отличия в генетических кодах
ДНК митохондрий и хлоропластов. Плазмидная ДНК.
Мобильные генетические элементы. 13-элементы и транспозоны прокариот, их структура и
механизм перемещения. Мобильные диспергированные гены эукариот, их разнообразие и
классификация. Ретропозоны. Псевдогены. Механизмы и последствия ретропозиции. Эволюция
геномов и видообразование.
Гистоны и негистоновые белки хроматина. Строение нуклеосомы. Уровни конденсации
хроматина. Эухроматин и гетерохроматин. Модификация белков хроматина (фосфорилирование,
поли-АДФ-рибозилирование и др.) и их влияние на репликацию ДНК и транскрипцию.
2.2 Репликация ДНК и ее регуляция
Основные принципы репликации ДНК. Особенности репликации кольцевых ДНК.
Однонаправленная и двунаправленная репликация. Репликоны. Репликативная вилка, ее
организация и функционирование. Белковые факторы репликации (белки- DпаА, DпаВ, DпаС и
др.). Роль РНК в регуляции репликации (РНК 1 и РНК 2). Точность и ошибки репликации.
Механизмы коррекции ошибок репликации и их биологическое значение.
Теломерные последовательности ДНК. Структура и механизм действия ДНК теломераз.
Регуляция активности ДНК-теломераз. Связь активности теломераз с числом генерации клеток и
продолжительностью жизни организма.
Виды повреждений ДНК и факторы окружающей среды их вызывающие. Естественный,
химический и радиационный мутагенез. Мутагены и раковое перерождение клеток. Репарация
ДНК и ее виды: прямая и эксцизионная репарация. SОS-системы. Ферменты репарации. Репарация
и метилирование ДНК.
2.3 Структура и функции РНК
10
Современные представления о структуре тРНК, рРНК и мРНК. Моноцистроновые и
полицистроновыемРНК. Информомеры и информосомы как формы существования мРНК в ядре и
цитоплазме клеток.
Транскрипция и механизмы ее регуляции. Структура и функции РНК-полимераз.
Транскриптоны и их строение. Инициация, элонгация и терминация транскрипции. Опероны
бактерий механизмы их репресии и дерепресии. Роль аттеньюаторов и рибосом в регуляции
транскрипции у прокариот. Регуляция транскрипции у бактериофага Я, и вопросы "генетической
памяти".
Особенности транскрипции у эукариот. Разнообразие белков-регуляторов транскрипции
уэукариот и их значение для функционирования промоторов, терминаторов, энхансеров,
адаптерных элементов и других контролирующих элементов эукариотических геномов.
Механизмы активации белков-регуляторов транскрипции. Значение гормонов в регуляции
транскрипции.
Процессинг первичных транскриптов. Процессинг тРНК и рРНК. Процессинг про-мРНК и
созревание мРНК (сплайсинг, кэпирование, полиаденилирование). Механизмы сплайсинга и его
виды. Альтернативный сплайсинг и его значение для молекулярной эволюции.
Низкомолекулярные ядерные РНК и их участие в сплайсинге. Аутосплайсинг. Природные и
синтетические рибозимы (нуклеозимы, минизимы) и перспективы их использования).
РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза) и ее значение для
существования и функционирования вирусных геномов. РНК-содержащие вирусы животных и
растений. Ретровирусы. Вирусы иммунодефицита человека, их структура и цикл развития,
подходы для борьбы с ними. Вирусы гриппа. Онкогеннные вирусы. Онкогены и протоонкогены.
Онкобелки. Современные теории вирусного канцерогенеза.
Концепция "Мир РНК". РНК как вероятный первичный биополимер; ее значение в
эволюции форм жизни. Способность РНК к репликации, обратной транскрипции. Регуляторное
значение РНК для репликации и транскрипции ДНК и биосинтеза белков. Каталитические
функции РНК и рибонуклеопротеинов. "Антисмысловые" РНК и перспективы их использования.
Трансляция. Матричный механизм биосинтеза белков. Современные представления о
структуре рибосом. Прокариотические и эукариотические типы рибосом. Полирибосомы. Этапы
трансляции (инициация, элонгация, терминация), ее механизмы и регуляция у про- и эукариот.
Позитивная и негативная регуляция трансляции. Регуляция трансляции у бактериофагов.
Регуляция трансляции рибосомальных белков. Механизм воздействия бактериальных токсинов на
биосинтез белка
Бесклеточные системы трансляции и перспективы их использования для внеклеточного
синтеза белков. Репликазы фагов Qβ, RQ , МS-2 и их применение в системах искусственного
синтеза белка.
Возможности и закономерности пространственной организации (фолдинга) полипептидных
цепей белков. Белки-шапероны. Шаперонины, их структура и механизм действия.
Трансмембранный перенос белков. Котрансляционные и посттрансляционные модификации
белков.
Модуль 3
3.1 Связь структуры и функции белков, белковая инженерия
Разнообразие структур и функции белков. Примеры связи структуры и функции белков у
ферментов, иммуноглобулинов, белков, обеспечивающих двигательную функцию, белков рецепторов гормонов и др. Эволюция структуры белков (на примере глобинов, цитохромов и
регуляторных белков). Доменный принцип структурной организации и эволюции белков.
Прионизация белков и паталогические последствия этого явления. Роль разных групп белков
(изоферментов, металлотионеинов, белков теплового шока, иммуноглобулинов и других) в
развитии резистентности и адаптации к веществам, загрязняющим экосистемы. Конструирование
11
каталитически активных антител (абзимов) и перспективы их применения. Понятие о белковой и
ферментной инженерии.
3.2 Межмолекулярные взаимодействия и их роль в функционировании живых систем
Белково-нуклеиновые взаимодействия в процессах репликации, транскрипции и
трансляции, при самосборке субклеточных структур, вирусов и фагов. Белок-белковые
взаимодействия и их значение для самосборки белков-мультимеров и надмолекулярных белковых
структур (метаболонов, протеасом и др.). Белково-липидные взаимодействия и формирование
биологических мембран. Межклеточная химическая сигнализация и ее типы, рецепторы
пептидных и стероидных гормонов, рецепторы нейротрансмиттеров. Молекулярные аспекты
взаимодействия животных, растений и микроорганизмов в экосистемах.
Белки - регуляторы клеточного цикла (циклины, белок р-53 и др.). Роль АТФ-зависимого
протеолиза в регуляции клеточного цикла. Сбалансированность процессов репликации ДНК и
митоза. Апоптоз, его контроль и нарушения как причины канцерогенеза.
Дифференциальная активность генов в эмбриогенезе. Проблемы дифференцировки клеток.
Гомеозисные гены и эволюция животных. Метилирование ДНК в онтогенезе и эволюции.
Метилирование ДНК и старение. Проблемы молекулярной геронтологии.
6. Планы семинарских занятий.
Не предусмотрены.
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Лабораторная работа № 1: Методы молекулярной биологии. Основы генетической
инженерии
1. Физические методы изучения нуклеиновых кислот и белков;
2. Химические методы;
3. Биологические и биохимические методы молекулярной биологии;
4. Генетическая инженерия как технология получения функционально активных
генетических структур;
5. Химико-ферментативный синтез генов.
Лабораторная работа № 2-3: Структура геномов про – и эукариот.
1. Структура геномов фагов, вирусов и бактерий;
2. Первичная, вторичная и третичная структура ДНК;
3. Мобильные генетические элементы и плазмиды.
Лабораторная работа № 4: Репликация ДНК и ее регуляция.
1. Основные принципы репликации ДНК;
2. Регуляция репликации ДНК.
3. Виды повреждений ДНК и типы репараций.
Лабораторная работа № 5-6: Структура и функции РНК.
1. Типы РНК и их структура;
2. Транскрипция и механизмы ее регуляции;
3. Особенности транскрипции эукариот;
4. Трансляция и её механизмы.
Лабораторная работа № 7: Связь структуры и функции белков, белковая инженерия
1. Связь структуры и функции белков;
2. Эволюция структуры белков;
3. Прионизация белков и её последствия.
Лабораторная работа № 8: Белково-нуклеиновое взаимодействие в процессах репликации,
транскрипции и трансляции
1. Белок, белковые взаимодействия и их значения для самосборки белковых структур.
Лабораторная работа № 9: Белки- регуляторы клеточного цикла.
12
1.
2.
3.
4.
Значение белка р-53, циклинов в регуляции клеточного цикла;
Апоптоз его контроль и нарушения;
Проблемы дифференцировки клеток;
Метилирование ДНК и ее роль в онтогенезе, эволюции и старении
8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).
Не предусмотрены
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.
Таблица5 .
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
Модуль 1
1.2. Важнейшие
достижения
современные
теоретические и
практические
задачи
молекулярной
биологии
1.3. Методы
молекулярной
биологии. Основы
генетической
инженерии.
Неделя
семестра
дополнительные
про – и эукариот
Кол-во
баллов
1. Подготовка Чтение
к
специальной
тестированию литературы
2. Подготовка
к
собеседованию
1
6
0-5
1
4,4
0-3
1. Подготовка Чтение
к сдаче
специальной
лабораторной
литературы
работы
2. Подготовка
к
собеседованию
3. Подготовка
к
тестированию
2
4
0-5
3
2
0-3
3
4
0-5
3
20,4
0-25
4
4
0-10
5
2
0-3
6
4
0-5
Всего
Модуль 2
2.1. Структура геномов
Объем
часов
1. Подготовка Чтение
к сдаче
специальной
лабораторной
литературы
работы
2. Подготовка
к
собеседованию
3. Подготовка
к
тестированию
13
2.2. Репликация ДНК и 1. Подготовка
ее регуляция.
2.3. Структура и
функции РНК.
Чтение
специальной
литературы
к сдаче
лабораторной
работы
2. Подготовка
к
тестированию
1. Подготовка Чтение
к сдаче
специальной
лабораторной
литературы
работы
2. Подготовка
к
собеседованию
3. Подготовка
к
тестированию
Всего
Модуль 3
3.1. Связь структуры и 1. Подготовка
функции белков, к сдаче
белковая
лабораторной
инженерия.
работы
2. Подготовка
к защите
реферата
3.2. Межмолекулярные 1. Подготовка
взаимодействия и к сдаче
их
роль
в лабораторной
функционировании работы
живых систем.
2. Подготовка
к
тестированию
2. Подготовка
к
собеседованию
Чтение
специальной
литературы
Чтение
специальной
литературы
Всего
Итого
7-8
10
0-5
9
10
0-5
10
10
0-10
11
4
0-3
12
6
0-5
9
50
0-46
13-14
6
0-5
15
4
0-10
16
4
0-10
17
2
0-5
18
4
0-3
6
18
20
90,4
0-33
0-100
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения
дисциплины (модуля).
Вопросы к экзамену
1. Количественное содержание ДНК в организме и локализация её в клетке. Первичная
структура ДНК.
2. Транскриптон, его структура.
3. Геном эукариот. Сателлитная ДНК, умеренно повторяющиеся и уникальные
последовательности. Прерванные гены эукариот (экзоны, интроны).
4. Репликация кольцевой ДНК (модель катящегося кольца).
5. Плазмиды и мобильные генетические элементы бактерий.
14
6. Доказательства полуконсервативной репликации ДНК.
7. Подвижные генетические элементы эукариот.
8. Репрессоры и индукторы и их роль в транскрипции.
9. Вторичная структура ДНК. Полиморфизм молекулы ДНК. Характеристика А, В, Z – форм
ДНК.
10. Транс – сплайсинг.
11. Третичная структура ДНК. Структура хроматина, хромосомы.
12. Альтернативный сплайсинг.
13. Репликация ДНК. Репликативная вилка, её организация и функционирование.
14. Структура
активного
хроматина.
Судьба
нуклеосом
при
транскрипции.
Гиперчувствительные места хроматина.
15. Инициация, элонгация и терминация репликации.
16. Тонкая структура гена. Внутригенная рекомбинация. Тест на комплементацию.
17. Плазмиды, мобильные генетические элементы и изменчивость бактерий.
18. Организация нуклеосомных фибрилл.
19. Нарушения возникающие в ДНК и механизмы их устранения (репарация).
20. Нуклеотидный состав ДНК и связи между нуклеотидами.
21. Химические, физические и биологические методы в молекулярной биологии.
22. Гистоны, структура и функции.
23. История развития молекулярной биологии.
24. Нуклеосома, её строение.
25. Предмет и задачи молекулярной биологии.
26. Рестриктазы и их использование в генной инженерии.
27. Клонирование генов (разрезание, создание векторов, сшивание, клонирование).
28. Экзоны и интроны и их роль в эволюции.
29. Генная инженерия и её практическое значение.
30. Сателлитные ДНК.
31. Рекомбинантные молекулы ДНК и пути их получения.
32. Р-РНК и их функции.
33. Векторы – переносчики генетического материала между геномами. Их характеристика.
34. Регуляция активности промоторов при транскрипции.
35. Т-РНК, структура, функции, процессинг.
36. Трансформация.
37. Матричный механизм биосинтеза белка.
38. Характеристика А-формы ДНК.
39. Транскрипция. Цикл и регуляция транскрипции.
40. JS- элементы.
41. М-РНК, её структура и функции. Процессинг первичных транскриптов у про- и эукариот.
Альтернативный и транс-сплайсинг.
42. Характеристика трансмиссивныхплазмид.
43. Р-РНК, структура, функции, сплайсинг.
44. Негистоновые белки и их функция в хромотине.
45. Гомологичная рекомбинация (структура Холидея, мейотическая рекомбинация).
46. Доказательства переноса генетической информации (трансформация, трансдукция).
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Циклы, дисциплины (модули)
учебного плана ОП
10 семестр
15
Индекс компетенции
Общекультурные,
общепрофессиональные
компетенции
ОК-4
ОПК-1
ОПК-4
Генетика
Код
компетенции
культурологи, социология, естественнонаучная картина мира, основы
математической обработки информации, физика, возрастная
анатомия, физиология и гигиена, основ медицинских знаний и
здорового образа жизни, аналитическая химия, биомониторинг,
биохимия, ботаника, гистология с основами эмбриологии, зоология,
коллоидная химия, методы статистической обработки информации в
экологии, микробиология с основами вирусологии, молекулярная
биология, неорганический синтез, общая и неорганическая химия,
общая экология, органическая химия, органический синтез,
прикладная химия, прикладная экология, решение химических задач,
системная экология, теория эволюции, физиология человека и
животных, физическая химия, химия окружающей среды, цитология,
физиология
растений,
геоурбанистика,
урбоэкология,
картографирование и и природопользование, география почв,
география почв с основами почвоведения, основы профессиональной
культуры эколога, экологическая генетика, экология животных,
зоогеографическое районирование Тюменской области, фауна и
животное
население
Тюменской
области,
организация
исследовательской деятельности по биологии ,геоботаническое
районирование Тюменской области, флора и растительность
Тюменской области, география Тюменского Приишимья, география
Тюменской области, лабораторный практикум в школьном курсе
химии, школьный химический эксперимент, популяционная экология,
экология популяций и сообществ, гидробиология, протозоология,
геоинформатика,
ГИС
технологии,
региональная
экология,
экологический мониторинг.
образовательное право, история образования и педагогической мысли,
методика обучения биологии, методика обучения химии, педагогика
школы, аналитическая химия, биохимия, ботаника, гистология с
основами эмбриологии, зоология, коллоидная химия, молекулярная
биология, неорганический синтез, общая и неорганическая химия,
общая экология, органическая химия, органический синтез,
прикладная химия, прикладная экология, решение химических задач,
системная экология, теория эволюции, физиология человека и
животных, физическая химия, химия окружающей среды, цитология,
геоурбанистика, урбоэкология, современные информационные
технологии в обучении и воспитании биологии и химии,
картографирование и
природопользование, география почв,
география почв с основами почвоведения, основы профессиональной
культуры эколога, фауна и животное население Тюменской области,
организация исследовательской деятельности по биологии, география
Тюменского
Приишимья,
география
Тюменской
области,
лабораторный практикум в школьном курсе химии, школьный
химический эксперимент, популяционная экология, экология
популяций и сообществ, гидробиология, протозоология, психологопедагогическое сопровождение семьи в условиях образовательного
учреждения,
семейная
педагогика,
региональная
экология,
экологический мониторинг.
безопасность жизнедеятельности, возрастная анатомия, физиология и
гигиена, методика обучения биологии, методика обучения химии,
биохимия, ботаника, гистология с основами эмбриологии, зоология,
коллоидная химия, молекулярная биология, неорганический синтез,
общая и неорганическая химия, общая экология, органическая химия,
органический синтез, почвоведение, прикладная химия, прикладная
экология, решение химических задач, системная экология, теория
эволюции, физиология человека и животных, физическая химия,
химия окружающей среды, цитология, геоурбанистика, урбоэкология,
современные информационные технологии в обучении и воспитании
биологии и химии, геоинформационные системы в экологии,
картографирование и
природопользование, география почв,
география почв с основами почвоведения, основы профессиональной
16
ПК-1
культуры эколога, экологическая генетика, зоогеографическое
районирование Тюменской области, фауна и животное население
Тюменской области, организация исследовательской деятельности по
биологии, геоботаническое районирование Тюменской области, флора
и растительность Тюменской области, география Тюменского
Приишимья, география Тюменской области, биологические риски
жизнедеятельности,
лабораторный практикум в школьном курсе химии, школьный
химический эксперимент, популяционная экология, экология
популяций
и
сообществ,
гидробиология,
протозоология,
геоинформатика, ГИС технологии, инклюзивные технологии в
учебно-образовательном процессе, теория и практика инклюзивного
образования, психолого-педагогическое сопровождение семьи в
условиях образовательного учреждения, семейная педагогика,
региональная экология, экологический мониторинг.
методика обучения биологии, методика обучения химии, педагогика
школы, аналитическая химия, биохимия, ботаника, гистология с
основами эмбриологии, зоология, коллоидная химия, молекулярная
биология, неорганический синтез, общая и неорганическая химия,
общая экология, органическая химия, органический синтез,
прикладная химия, прикладная экология, решение химических задач,
системная экология, теория эволюции, физиология человека и
животных, физическая химия, химия окружающей среды, цитология,
геоурбанистика,
урбоэкология,
картографирование
и
природопользование, география почв, география почв с основами
почвоведения, основы профессиональной культуры эколога, фауна и
животное
население
Тюменской
области,
организация
исследовательской деятельности по биологии, география Тюменского
Приишимья, география Тюменской области, лабораторный практикум
в школьном курсе химии, школьный химический эксперимент,
популяционная экология, экология популяций и сообществ,
гидробиология, протозоология ,инклюзивные технологии в учебнообразовательном процессе, теория и практика инклюзивного
образования, региональная экология, экологический мониторинг.
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их
формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 6.
Код
компетенции
Карта критериев оценивания компетенций
ПК-1
Критерии в соответствии с уровнем
освоения ОП
пороговый
базовый
повышенный
(удовл.)
(хор.)
(отл.)
61-75 баллов 76-90 баллов 91-100 баллов
Знает:
требования
образовательн
ых стандартов
и методические
особенности
базового курса
общей
биологии для
основной
общеобразоват
ельной школы
Знает:
требования
образовательн
ых стандартов
и
методические
особенности
базового курса
общей
биологии для
средней
общеобразоват
Знает:
требования
образовательных
стандартов и
методические
особенности
базового курса
общей биологии
и
элективных
курсов
по
биологии клетки
для
средней
17
Виды занятий
(лекции,
семинар
ские,
практические,
лабораторны)
лекции
практические
работы
Оценочные
средства
(тесты,
творческие
работы,
проекты и др.)
УФ-1
ПФ-3
ПФ-10
ельной школы
ОК-4
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование
базового курса
общей
биологии для
основной
общеобразоват
ельной школы
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование
и
реализовывать
программу
базового курса
общей
биологии для
средней
общеобразоват
ельной школы
Владеет:
навыками
планирования
и реализации
учебной
программы
базового курса
общей
биологии для
основной
общеобразоват
ельной школы
Владеет:
навыками
планирования
и реализации
учебной
программы
базового курса
общей
биологии
для
средней
общеобразоват
ельной школы
Знает:
строение
и
функции
биологических
полимеров
Знает:
строение,
функции
процессы
матричного
синтеза.
Умеет:
использовать
знания
о
строении
и
функциях
биополимеров
в
образовательно
й
и
профессиональ
ной
деятельности.
Умеет:
использовать
знания
о
строении
и
функциях
биополимеров
в
образовательно
й
и
профессиональ
ной
деятельности;
применять
методы
математическо
й
обработки
и
общеобразовател
ьной школы
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование и
реализовывать
программу
базового курса
общей биологии
и
элективных
курсов
по
молекулярной
биологии
для
средней
общеобразовател
ьной школы
Владеет:
навыками
планирования и
преподавания
учебной
программы
базового курса
общей биологии
и
элективных
курсов
по
биологии клетки
для
средней
общеобразовател
ьной школы
Знает:
строение,
функции
и
процессы
матричного
синтеза
биологических
полимеров.
Умеет:
использовать
знания
о
строении
и
функциях
биополимеров в
образовательной
и
профессиональн
ой деятельности;
применять
методы
математической
обработки
информации,
теоретического и
18
лекции
практические
работы
УФ-1
ПФ-3
ПФ-10
информации в
области
молекулярной
биологии.
ОПК-1
Владеет:
навыками
молекулярнобиологических
исследований.
Владеет:
навыками
молекулярнобиологических
исследований,
методами
статистическог
о анализа
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонау
чных
дисциплин;
научные
основы
молекулярной
биологии
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонау
чных
дисциплин;
теоретические
основы
и
практические
достижения
молекулярной
биологии
Умеет:
использовать
базовые знания
по
молекулярной
биологии
в
профессиональ
ной
деятельности
Умеет:
использовать
базовые знания
по
молекулярной
биологии
в
профессиональ
ной
деятельности и
жизненных
ситуациях
Владеет:
этически
грамотными
приемами
ведения
Владеет:
этически
и
экологически
грамотными
приемами
экспериментальн
ого
исследования в
области
молекулярной
биологии.
Владеет:
молекулярнобиологических
исследований,
методами
статистического
анализа;
навыками
учебной
деятельности в
области
молекулярной
биологии.
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонауч
ных дисциплин;
теоретические
основы
и
практические
достижения
молекулярной
биологии
основы
профессиональн
ой
культуры
учителя
Умеет:
использовать
базовые знания
по молекулярной
биологии
в
профессиональн
ой деятельности
и
жизненных
ситуациях;
прогнозировать
последствия
своей
профессиональн
ой деятельности
Владеет:
этически
и
экологически
грамотными
приемами
19
лекции
практические
работы
УФ-1
ПФ-3
ПФ-10
профессиональ
ной
деятельности
ОПК-4
ведения
профессиональ
ной
деятельности
ведения
профессиональн
ой деятельности;
готовностью
нести
ответственность
за свои решения;
мотивацией
к
осуществлению
профессиональн
ой деятельности
Знает:
Знает:
Знает:
научные
научные
и научные
и
основы
методические
методические
учебной
основы
основы учебной
деятельности
учебной
и
внеучебной
по
деятельности
деятельности по
молекулярной
по
молекулярной
биологии.
молекулярной
биологии.
биологии.
Умеет:
Умеет:
Умеет:
планировать
планировать и планировать,
профессиональ осуществлять
осуществлять и
но
профессиональ корректировать
ответственную но
профессиональн
деятельность в ответственную о ответственную
области
деятельность в деятельность в
молекулярной
области
области
биологии
молекулярной
молекулярной
Владеет:
биологии
биологии
нормами
Владеет:
Владеет:
профессиональ нормами
умениями
но
профессиональ целеполагания,
ответственного но
планирования,
поведения
ответственного самоконтроля,
поведения,
коррекции своей
обладает
деятельности,
мотивацией к соответствующе
принятию
й
нормам
ответственных профессиональн
решений
о ответственного
поведения
лекции,
лабораторные
работы
ПФ-3
ПФ-10
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы.
УФ-1 Типовые вопросы для собеседования
Тема: Анализ состава и структуры ДНК
1. Доказательство ведущей роли ДНК.
1. Опыты по трансформации с бактериями Streptococcuspneumonia
2. Опыты по размножению фага Т2 с меченой ДНК и белком во время инфекции E.
Coli
3. Почему до 1940 года носителем генетического материала считали белки, а не
нуклеиновые кислоты.
20
4. Содержание ДНК в гаплоидных и диплоидных клетках.
2. Первичная (химическая) структура ДНК.
1. Химия азотистых оснований и сахара.
2. Строение и название нуклеозидов и нуклеотидов.
3. Правила Эдвина Чаргаффа.
3. Вторичная структура ДНК.
1. Модель Уотсона-Крика.
2. Альтернативные формы ДНК.
3. Особенности плавления и отжига ДНК с разным составом азотистых оснований.
4. Третичная структура ДНК
1. Типы гистоновых белков и их роль в упаковке хроматина.
2. Негистоновые белки и их роль в упаковке.
3. Характеристика гетерохроматина и эухроматина.
4.
ПФ-3 Типовые тестовые задания для текущего контроля
1 вариант
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. Генетический код называют _______, потому что большинство аминокислот
представлено более чем одним кодоном.
Б.Фермент, сшивающий разрыв ДНК во время синтеза ДНК и её репарации, называется
______________.
В.________ генома перемещаются с места на место в геноме хозяина, используя
собственные ферменты сайт-специфической рекомбинации, называемые ____________.
Г. Колония клеток, происходящая от одной клетки называется ________ клеток.
Д. Мобильные генетические элементы и некоторые вирусы
внедряются в хромосомы и
выходят из них с помощью _________ генетической рекомбинации.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие
нет. Если утверждения неверно, объясните почему.
А. Гистоты Н-4 фактически идентичны у всех видов, то следует ожидать, что и гены
гистонов у разных видов идентичны.
Б. Только начальный этап репарации катализируется уникальными для репарации
ферментами последующие её этапы катализируются ферментами, выполняющими более общие
функции в метаболизме ДНК.
В. При считывании (от 5/ к 3/ концу) последовательность нуклеотидов во вновь
синтезированной цепи ДНК такая же как в родительской матричной цепи.
Г. Белки, связывающиеся с одноцепочечной ДНК в репликативной вилке, держат две цепи
ДНК разделенными, предотвращающая их спаривания.
Д. У E. coli репаративная система, исправляющая неправильное спаривание оснований и
зависящая от их метилирования, может различать родительскую и дочернюю цепи ДНК, когда
одна или обе цепи метилированы, но не может этого делать, если обе цепи не метилированы.
3. Виды плазмид и их характеристика.
2 вариант
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. ________ катализирует синтез РНК - копии на цепи ДНК в ходе процесса называемого
_________.
Б. Если ДНК- полимераза ошибочно присоединяет неправильный нуклеотид к 3 / - концу, её
отдельный каталитически активный домен обладающий (3/-5/) __________ активностью удалит
неподходящие нуклеотиды.
21
В. Стабильные генетические изменения, вызываемые __________, объясняются
активностью фермента ______, который транскрибирует цепи РНК с образованием
комплементарных молекул ДНК.
Г. _____ разрезают двухцепочечную
спираль ДНК по специфическим
последовательностям, разделяя её на фрагменты строго определенных размеров, которые
называются ____________.
Д. При _________ обмен генетическим материалом происходит между гомологичными
последовательностями ДНК, часто между двумя копиями одной и той же хромосомы.
2. Укажите какие из следующих утверждений правильные, а какие нет. Если утверждения неверно,
объясните почему.
А. Полуконсервативная репликация означает, что родительские цепи служат матрицей для
синтеза новых дочерних цепей. Новые двухцепочечные ДНК составлены из одной старой и одной
новой цепи.
Б. Синтез ДНК происходит в направлении от 5/ к 3/ концу на одной цепи и от 3/ к 5/ концу
на другой.
В. При спонтанной апуринизации и дезаминировании цитозинаурацил специфической
гликозилазой в ДНК образуется один и тот же промежуточный продукт, служащий субстратом для
АП - эндонуклеазы.
Г. Все продукты спонтанного дезаминирования четырёх обычных оснований ДНК узнаются
как неестественные, когда возникают в ДНК.
Д. Основные назначения экстренного SOS - ответа у E.coli - повысить выживаемость
клеток, за счет компенсирующих мутаций вблизи участка первоначального повреждения ДНК.
3. Характеристикам генома эукариот.
3 вариант
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. Во всех клетках первую аминокислоту, с которой начинается любая белковая цепь,
доставляет молекула особой _________, узнающей кодон АУГ и несущей аминокислоту
____________.
Б. Расплетание двойной спирали ДНК в зоне репликативной вилки катализируется
___________ , использующей для направленного движения по ДНК энергию гидролиза АТР.
В. Независимо реплицирующиеся элементы, называемые _____________, могут
реплицироваться произвольно вне хромосомы клетки хозяина.
Г. С целью амилификации и получения клонов тех или иных генов, фрагменты
эукариотической ДНК могут быть встроены в специальные подготовленные вирусы и плазмиды,
называемые _______.
Д. У E. coli ________ необходим для
спаривания хромосом: он связывается с
одноцепочечным участком ДНК и обеспечивает спаривание с гомологичными участками двойной
спирали.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие нет. Если утверждение
неверно, объясните почему.
А. Белок rec А сочетает способность к сайт-специфическому разрезанию одноцепочечных
ДНК
с
АТР-зависимой
ДНК-геликазной
активностью,
которая
обеспечивает
расплетаниеодноцепочечных «усов» в дуплексной молекуле ДНК.
Б. В любом месте двойной спирали ДНК только одна цепь ДНК используется как матрица.
В. В клетках бактерий транскрипцию РНК всех классов осуществляет РНК-полимераза
одного типа, в клетках эукариот используется три разных типа РНК- полимераз.
Г. Многие антибиотики, используемые в современной медицине, избирательно подавляют
синтез белка только у бактерий, благодаря структурным и функциональным различиям между
рибосомами эукариот и прокариот.
22
Д. Каждый комплекс аминокислоты с Т-РНК активирован не для его присоединения, а для
присоединения очередной аминокислоты к растущей полипептидной цепи
3. Каким требованиям должен соответствовать вектор.
4 вариант
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. Образование пептидной связи катализируется ____________, каталитическая активность
которой, как считают, управляется крупной молекулой ___________, входящей в состав
большойсубъединицы рибосом.
Б. Фермент, ответственный за синтез ДНК при репликации и репарации называется
________.
В. Вирусы, захватывают иногда последовательности ДНК водной клетке хозяина и
переносят их в другую клетку впроцессе __________ ДНК.
Г. Отдельная колония бактерий, содержащая плазмиду сфрагментами ДНК человека,
называется ______, набортаких бактерий, представляющих весь геном человека
называется
_____.
Д. Во время рекомбинации между двумя копиями одного гена (аллелями) идет процесс,
приводящий к замещению одной аллели другой, которая называется ________.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие нет. Если утверждения
неверно, объясните почему.
А. Направление движения РНК- полимеразы зависит от связывания с промотором, а выбор
матричной цепи отдополнительных белковых факторов.
Б. Белок rec А связывается одновременно с одноцепочечной
ДНК, катализируя
образование синапса между ними
В. В обмене участками между цепями участвуют две различающиеся пары цепей:
перекрещенные и не перекрещенные, для превращения их из одного состояния в другое
необходимо, чтобы произошел разрыв фосфодиэфирной связи хотя бы в одной цепи.
Г. Все известные механизмы конверсии генов связаны с ограниченным синтезом ДНК.
Д. Общая рекомбинация заключается в физическом обмене сегментами ДНК, который
связан с разрывом и последующим образованием фосфодиэфирных связей в молекулярной основе
ДНК.
3. Создание библиотек геномной ДНК и к-ДНК.
ПФ-10 Типовые темы рефератов и методические рекомендации к ним
1.
Топология и конформация ДНК.
2.
Картирование геномов.
3.
Сравнение структурных особенностей про- и эукариотических генов.
4.
Геномика и геносистематика.
5.
Мобильные генетические элементы и видообразование.
6.
Фукциональный анализ генома.
7.
Организация и эволюция ядерного генома.
8.
Международная научная программа "Геном человека".
9.
Теломеры, теломераза: старение и рак.
10. ДНК-диагностика наследственных и инфекционных заболеваний.
11. Полимеразная цепная реакция и генные зонды для мониторинга окружающей среды.
12. Геномная дактилоскопия и ее использование в популяционных исследованиях.
13. Рак- болезнь генома.
14. Генная терапия: методы и перспективы.
15. Молекулярная биология вируса иммунодефицита человека.
16. Технология рекомбинантной ДНК.
23
17. Клонирование животных: теория и практика.
18. Трансгеноз: настоящее и будущее.
19. Микроокружение ДНК и биологические часы.
20. Контроль клеточного цикла.
21. Апоптоз: молекулярные и клеточные механизмы.
22. Молекулярно-генетические механизмы, участвующие в образовании разных типов клеток.
23. Иммунологическая память.
24. Мембранный транспорт.
25. Прионизация белков и патологические последствия этого явления.
26. Роль разных групп белков в развитии резистентности и адаптации к веществам, загрязняющим
экосистемы.
Реферат выполняется по теме, предложенной преподавателем. Объем реферата не должен
быть меньше 10 страниц машинописного текста, включающих титульный лист, содержание,
введение, основную часть, выводы, и список используемой литературы. Реферат должен быть
выполнен на одной стороне листа белой бумаги формата А4 (210х297 мм). Интервал межстрочный
- полуторный. Цвет шрифта - черный. Гарнитура шрифта основного текста — «TimesNewRoman»
или аналогичная. Кегль (размер) от 12 до 14 пунктов. Размеры полей страницы: правое —30 мм,
верхнее, и нижнее, левое —20 мм. Формат абзаца: полное выравнивание («по ширине»). Отступ
красной строки одинаковый по всему тексту - 1,25 мм. Страницы должны быть пронумерованы с
учётом титульного листа, который не обозначается цифрой.
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.
Для допуска к зачету студент должен набрать не менее 60 баллов по формам текущего
контроля. Максимальное количество баллов, которые может набрать студент в ходе изучения
дисциплины, составляет 100. По разным формам контроля балльные оценки распределяются
следующим образом: собеседования - 15 баллов; практические работы – 45 баллов; тестирование –
30 баллов; реферат – 10 баллов.
При наборе студентом более 60 баллов оценка за промежуточную аттестацию может быть
выставлена автоматически согласно следующим критериям: 61-75 баллов – удовлетворительно;
76-90 баллов – хорошо; 91-100 баллов – отлично. Студенты набравшие по текущему контролю
менее 60 баллов, а также студенты не согласные с итоговой оценкой, полученной по результатам
текущего контроля сдают зачет в устной форме. Экзаменационный билет содержит два вопроса по
разным разделам молекулярной биологии. На экзамене оценка выставляется согласно
«Положению о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации студентов ФГБО
ВПО «ТюмГУ» (Приложение к приказу от 01.04.2014 №185) в соответствии со следующими
критериями:
оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и
глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания,
предусмотренные программой курса, усвоивший основную и знакомый с дополнительной
литературой, рекомендованной программой курса. Как правило, оценка «отлично» выставляется
студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для
приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и
использовании учебно-программного материала;
оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебнопрограммного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе курса задания,
усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе курса. Как правило, оценка
«хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине
и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебы и
профессиональной деятельности;
24
оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание учебнопрограммного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по
профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой курса,
знакомый с основной литературой, рекомендованной программой курса. Как правило, оценка
«удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и
при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их
устранения под руководством преподавателя;
оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях
основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в
выполнении предусмотренных программой курса заданий. Как правило, оценка
«неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или
приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по
соответствующей дисциплине.
Студенты, имеющие допуск к экзаменационной сессии, но не выполнившие все формы
текущего контроля, предусмотренные УМК по конкретной дисциплине, имеющие до 50%
пропусков занятий, к зачету по данной дисциплине не допускаются
11. Образовательные технологии.
Технологии личностно-ориентированного обучения (технология обучения как учебного
исследования);
обучение
в
сотрудничестве
(групповая
работа);
информационнокоммуникационные технологии; модульное обучение; кейс-метод: анализ конкретных ситуаций;
лекционно-семинарская зачётная система.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1. Андрианов А. М.. Конформационный анализ белков: теория и приложения [Электронный
ресурс] / Минск:Белорусская наука,2013. -518с. - URL: http://biblioclub.ru
2. Применение современных молекулярно-биологических методов для поиска и клонирования
полноразмерных нуклеотидных последовательностей кДНК: учебное пособие [Электронный
ресурс] / М.:МИФИ,2011. - 88с. - URL: http://biblioclub.ru
Дополнительная литература:
Коничев, А. С..Молекулярная биология: учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. 032400
"Биология"/ А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова. - М: Академия, 2005. - 400 с. (1)
2. Жимулев И. Ф.. Общая и молекулярная генетика: учебное пособие [Электронный ресурс] /
Новосибирск:Сибирское университетское издательство, 2007. - 480с. - URL: http://biblioclub.ru
1.
Периодические издания
1. Журнал «В мире науки», ежемесячно
2. Реферативный журнал биология раздел «Биоинженерия», ежемесячно.
12.3 Интернет-ресурсы:
№
Наименование
электроннобиблиотечной системы
(ЭБС)
Принадлежн
ость
25
Адрес сайта
Наименование
организациивладельца, реквизиты
договора на
использование
1.
Электронно-библиотечная
система «Университетская
библиотека онлайн»
сторонняя
http://biblioclub.r
u
подписка ТюмГУ
2.
Электронно-библиотечная
система Elibrary
сторонняя
http://elibrary.ru
ООО "РУНЭБ".
Договор № SV-2503/2014-1 на период с 05
марта 2014 года до 05
марта 2015 года.
3.
Универсальная справочно- сторонняя
информационная
полнотекстовая база
данных “East View” ООО
«ИВИС»
http://dlib.eastvie
w.com/
ООО "ИВИС".
Договор № 64 - П от 03
апреля 2014 г. на период
с 04 апреля 2014 года до
03 апреля 2015 года.
http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1
ang=ru
рабочее место, подписка
в 2015 г.)
4.
Электронная библиотека:
Библиотека диссертаций
сторонняя
5.
Межвузовская
электронная библиотека
(МЭБ)
корпоративн
ая
http://icdlib.nspu.
ru/
6.
Автоматизированная
библиотечная
информационная система
МАРК-SOL 1.10 (MARC
21) (Электронный
каталог)
библиографическая база
данных
сторонняя
локальная сеть
Совместный проект с
ФГБОУ ВПО
«Новосибирский
государственный
педагогический
университет»
Научнопроизводственное
объединение
«ИНФОРМ-СИСТЕМА».
Гос.контракт № 07034 от
20.09.2007 г., бессрочно
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
Windows Media Player
PowerPoint
26
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
Для проведения занятий имеется специализированный кабинет цитологии и генетики,
оснащённый бинокулярными микроскопами, бинокулярными лупами, лабораторной посудой,
химическими реактивами, коллекциями микропрепаратов, мультимедийной установкой,
компьютером.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
В ходе изучения курса студент должен выполнить 11 практических работ, включающих
обязательное решение задач по дисциплине. Практические работы выполняются в тетрадях для и
сдаются преподавателю в форме собеседования. Перед началом работы проводится устное
собеседование по вопросам домашнего задания.
В ходе освоения дисциплины студенты должны пройти собеседования, а также выполнить
письменные тестовые работы и подготовить реферат.
Самостоятельная работа студентов в основном направлена на самостоятельное освоение
теоретического материала дисциплины.
27
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2015 / 2016 учебный год
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры 03.09.2015 г.
Заведующий кафедрой
Левых А.Ю.
Ф.И.О.
Подпись
28