Молекулярная биология - Учебно

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Тобольске
УТВЕРЖДАЮ
Директор Филиала
_______________________ /Короткова Е.А./
__________ _____________ 201__г.
Сивцова Алла Марсовна
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя
профилями) Биология, химия
очная форма обучения
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Тобольске
Кафедра биологии, экологии и МПЕ
Сивцова Алла Марсовна
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя
профилями), Биология химия
очная форма обучения
Тобольск, 2014
Сивцова Алла Марсовна. Молекулярная биология. Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления подготовки 44.03.05 Педагогическое
образование, очная форма обучения, Тобольск, 2014, 20 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» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru, раздел
«Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой биологии, экологии и МПЕ. Утверждено директором
Филиала ТюмГУ в г. Тобольске.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Таратынов Д.В., и.о.заведующий кафедрой биологии,
экологии и МПЕ
© Филиал ТюмГУ в г. Тобольске, 2014.
© Сивцова А.М., 2014.
1.
Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины формирование представлений об молекулярных основах
биологических процессов.
Задачи дисциплины: раскрыть структуру геномов вирусов прокариот, эукариот и
человека; рассмотреть
процессы репликации, репарации, транскрипции, трансляции и
механизмы их регуляции у про и эукариот; дать представление о молекулярных основах
канцерогенеза, онкогенов; активизировать знания в области химии, их применение при
изучении молекулярной биологии; показать необходимость молекулярной биологии для
применения биотехнологии в современных производствах
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
«Молекулярная биология» является обязательной дисциплиной вариативной части
цикла Б1 ООП для студентов направления 050100.62 Педагогическое образование.
Содержание курса базируется на знаниях, приобретённых при изучении химии, биологии,
экологии в общеобразовательной школе и дисциплин базовой части «Биохимия с основами
биорегуляции», «Органическая химия», «Микробиология и вирусология».
Изучение названной дисциплины содействует более глубокому пониманию
профессионально значимых учебных курсов, таких как «Генетика»,
«Основы
биотехнологии», «Химическая и биологическая технологии».
Таблица 1. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих) дисциплин
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
1.
Генетика
+
+
+
+
+
2.
Основы биотехнологии
+
+
+
+
3.
Химическая и биологическая
+
+
+
биотехнологии
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:
ОК-4 способностью использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в
образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической
обработки информации, теоретического и экспериментального исследования;
ПК-7- способностью организовывать сотрудничество обучающихся, поддерживать
активность и инициативность, самостоятельность обучающихся, их творческие способности.
1.4.Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать: имеет расширенное представление
о структурной организации геномов
вирусов, прокариот, эукариот; биохимические и молекулярных механизмах репликации,
репарации, транскрипции и их регуляции; имеет общее представление о теоретических
основах сотрудничества обучающихся
Уметь: использовать знания
об
основных принципах структурной и
функциональной организации биологических объектов,
различать особенности строения
и функционирования геномов вирусов, прокариот и эукариот в образовательной и
профессиональной деятельности;
применять методы математической обработки
информации, теоретического и экспериментального исследования; умеет организовывать
сотрудничество обучающихся, адаптировать научное содержание учебных материалов с
учетом возраста обучающихся,
поддерживать активность и инициативность,
самостоятельность обучающихся, их творческие способности;
5
6
7
Итого количество
Баллов
интерактивной
в
из них
форме
Итого часов по теме
4
Самостоятельная
работа*
3
2
Практические
занятия
Лекции*
1
Недели семестра
Владеть: вопросами о структурной организации геномов вирусов, прокариот,
эукариот; биохимических и молекулярных механизмах репликации, репарации,
транскрипции,
трансляции и механизмы их регуляции у про- и эукариот с целью
применения полученных знаний в образовательной и профессиональной деятельности;
навыками математической обработки информации, теоретического и экспериментального
исследования;
навыками
организации сотрудничества обучающихся, навыками
формирования активности, инициативности, самостоятельности, развития творческих
способностей.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 8. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость дисциплины
составляет 3 зачетных единицы, 108 академических часа, из них 55,7 часа, выделенных на
контактную работу с преподавателем, в том числе 1,7 часа на иные виды работы, 52,3 часа,
выделенных на самостоятельную работу.
3. Тематический план
Таблица 2.
№ Тема
Виды
учебной
работы
и
самостоятельная
работа, в час.
8
1.1
Модуль 1
Ведение
1-2
2
6
9
18
2
0-15
1.2
Белки
3-5
2
6
9
18
2
0-15
Всего по модулю 1
5
4
12
18
36
4
0-30
17
19
4
2
0-15
0-15
36
6
0-30
17
17,3
2
4
0-15
0-25
2.1
2.2
3.1
3.2
Модуль 2
Нуклеиновые кислоты
6-8
2
6
9
Структура генома вирусов, фагов, 9-11 4
6
9
прокариот
Всего по модулю 2
6
6
12
18
Модуль 3
Структура генома эукариот
12-15 4
6
9
Молекулярные основы синтеза
16-18 4
6
7,3
белка
Всего по модулю 3
7
8
12
16,3
Иные виды работы
Итого за семестр (часов, баллов):
18 18
36
52,3
Из них в интерактивной форме
8
8
часов
*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).
34,3
1,7
108
0-40
0-100
16
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 3.
Итого количество
баллов
Письменные работы
0-5
0-5
0-10
0-15
0-15
0-30
0-5
0-5
0-10
0-5
0-5
0-10
0-5
0-5
0-10
0-15
0-15
0-30
0-5
0-5
0-10
0-30
0-5
0-5
0-10
0-30
0-5
0-5
0-10
0-30
0-15
0-25
0-40
0-100
0-5
0-5
0-5
Подготовка
презентации
0-5
0-5
0-10
Выполнение
домашнего
задания
0-5
0-5
0-10
Написание
реферата
контрольная
работа
Модуль 1
Тема 1.1
Тема 1.2
Всего по модулю 1
Модуль 2
Тема 2.1
Тема 2.2.
Всего по модулю 2
Модуль 3
Тема 3.1
Тема 3.2
Всего по модулю 3
Итого за семестр баллов:
Устный
опрос
ответ на
лабораторном
занятии
№ темы
0-5
0-5
0-5
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1.
Тема 1.1 Ведение
Молекулярная биология, современные
теоретические и практические задачи.
Важнейшие достижения, методы молекулярной биологии. Физические методы изучения
структуры и свойств нуклеиновых кислот и белков: рентгеноструктурный анализ,
электронная микроскопия, седиментационный анализ, хроматография.
Химические методы: «метод хирургии молекул», методы определения первичной
структуры биополимеров, метод адресованных реагентов. Модификация биологических
макромолекул in vivo и in vitro и изучение их функциональных свойств.
Биологические и биохимические методы: культуры клеток, гибридные клетки, бесклеточные
системы, клеточные линии гибридов, получение моноклональных антител, гель-фильтрация,
изоэлектрофокусирование, гель-электрофорез, другие методы фракционирования
биополимеров.
Методы генетической инженерии: рекомбинантные ДНК, рестрикция ДНК. Ферменты
генетической инженерии. Рестриктазы и их виды, свойства и особенности воздействия на
ДНК. Клонирование ДНК. Плазмиды. Векторы молекулярного клонирования.Гибридизация
нуклеиновых кислот. ДНК-зонды. Блоттинг, его виды.Определение нуклеотидных
последовательностей ДНК: метод Максама - Гилберта, метод Сангера - Коульсона, их
модификации.
Тема 1.2 Белки
Разнообразие белков, их свойства и особенности. Функции белков. Структурная
организация. Строение белков: первичная. вторичная, третичная и четвертичная структура
белка. Факторы, определяющие пространственную структуру белка. Факторы фолдинга.
Ферменты фолдинга. Шапероны. Прионы как антишапероны.
Модуль 2.
Тема 2.1 Нуклеиновые кислоты
Первичная структура ДНК. ДНК прокариот, эукариот, вирусов. Особенности двойной
спирали. Полиморфизм форм ДНК. Сверхспирализация ДНК. Гиразы и топоизомеразы.
Уникальные и повторяющиеся последовательности ДНК. Сателлитная ДНК. Отличия
структуры геномов про- и эукариот. ДНК-содержащие вирусы и фаги. Особенности
структуры и функций ДНК митохондрий и хлоропластов.
Использование гибридизации ДНК для идентификации видов, дифференциации
внутривидовых различий и отдельных особей. Геномная дактилоскопия.
Структура и функции РНК. Виды РНК. Современные представления о структуре
тРНК, рРНК, мРНК. Структура зрелой мРНК. Моноцистронные и полицистронные мРНК.
Способность РНК к самовоспроизведению, обратной транскрипции. Регуляторное значение
РНК. Каталитические функции РНК и рибонуклеотидов.
Тема 2.2 Структура генома вирусов, фагов и прокариот
Типы генетического материала и механизм его репликации у различных вирусов.
Типы взаимодействия вируса с клеткой – хозяином. Характеристика некоторых вирусов.
ДНК-содержащие вирусы и фаги (бактериофаг Т4, фаги λ, φХ174, М13, вирус SV-40,
аденовирусы, вирус оспы).
РНК-содержащие вирусы. Ретровирусы. Вирус иммунодефицита человека, его
структура, цикл развития; подходы для борьбы с ним. Вирусы гриппа. Онкогенные вирусы.
Механизм репликации генетического материала у различных вирусов.
Структура бактериальной хромосомы. Структура прокариотических генов. Оперонная
организация геномов прокариот. Бактериальные плазмиды. Подвижные элементы генома.
IS-элементы и транспозоны прокариот.
Модуль 3.
Тема 3.1 Структура генома эукариот
Кинетика реассоциации денатурированной ДНК и сложность генома эукариот.
Последовательность нуклеотидов эукариотического генома. Структура эукариотических
генов. Тандемные повторы. Мини- и макросателлиты. ДНК-фингерпринтинг. Подвижные
генетические элементы эукариот.
Экзоны, интроны, регуляторные элементы (промоторы, терминаторы, энхансеры,
адаптерные элементы и их чувствительность к воздействию ксенобиотиков). Рибосомные
гены. Гены тРНК. Гистоновые гены. Мультигенные семейства (глобиновые гены) и
уникальные гены (гены, кодирующие интерфероны).Тандемные повторы. Мини- и
микросателлиты. Онкогены и антионкогены. Подвижные генетические элементы эукариот.
Особенности структуры и функций ДНК митохондрий и хлоропластов. Полиморфизм
митохондриальной ДНК и эволюция человека.
Тема 3.2 Молекулярные основы синтеза белка
Белки и ферменты, участвующие в репликации ДНК. Репликации хромосомы E.coli.
Репликация хромосом у эукариот. Биосинтез ДНК на РНК-матрице. Процессинг РНК
Сплайсинг.
Транскрипция у прокариот. Регуляция транскрипции. Регуляция транскрипции у
прокариот. Регуляция транскрипции у бактериофага λ.Транскрипция у эукариот. Хроматин и
общая регуляция транскрипции у эукариот. Особенности транскрипции у эукариот.
Разнообразие белков-регуляторов транскрипции у эукариот и их значение для
функционирования промоторов, терминаторов, энхансеров и других контролирующих
элементов эукариотических геномов. Механизмы акгивации белков-регуляторов
транскрипции. Значение гормонов в регуляции транскрипции.
Процессинг первичных транскриптов. Особенности у про- и эукариот. Процессинг
тРНК и рРНК. Процессинг про-мРНК и созревание мРНК у эукариот (кэпирование,
сплайсинг, полиаденилирование). Механизм сплайсинга, его виды. Альтернативный
сплайсинг. Низкомолекулярные ядерные РНК и их участие в сплайсинге. Аутосплайсинг.
Природные и синтетические рибозимы (нуклеозимы, минизимы) и перспективы их
использования
Генетический код. Активация аминокислот. Этапы трансляции. Регуляция
трансляции. Позитивная и негативная регуляция трансляции. Регуляция трансляции у
бактериофагов. Регуляция трансляции рибосомных белков. Структура и механизм
воздействия бактериальных токсинов на биосинтез белка. Трансмембранный перенос белков,
котрансляционные и посттрансляционные модификация белков. Шапероны, их роль в
фолдинге.
Бесклеточные системы трансляции и перспективы их использования для
внеклеточного синтеза белков. Репликазы фагов, их применение в системах искусственного
синтеза белка.
6. Планы практических занятий.
Тема 1.1 Ведение
Вопросы для обсуждения:
 История и достижения молекулярной биологии
 Физические методы изучения структуры и свойств нуклеиновых кислот и белков
 Химические методы: «метод хирургии молекул», методы определения первичной
структуры биополимеров и др.
 Биологические и биохимические методы: культуры клеток, гибридные клетки и др..
 Методы генетической инженерии: рекомбинантные ДНК, рестрикция ДНК.
Тема 1.2 Белки
Вопросы для обсуждения:
 Разнообразие белков, их свойства и особенности. Функции белков.
 Структурная организация. Строение белков: первичная. вторичная, третичная и
четвертичная структура белка.
 Факторы, определяющие пространственную структуру белка. Факторы фолдинга.
Ферменты фолдинга.
 Шапероны.
 Прионы как антишапероны.
Тема 2.1 Нуклеиновые кислоты
Вопросы для обсуждения:
 Первичная структура ДНК.
 Полиморфизм форм ДНК.
 Сверхспирализация ДНК. Гиразы и топоизомеразы.
 Уникальные и повторяющиеся последовательности ДНК. Сателлитная ДНК.
 Структура и функции РНК.
 Виды РНК. Современные представления о структуре тРНК, рРНК, мРНК.
 Структура зрелой мРНК. Моноцистронные и полицистронные мРНК.
Тема 2.2 Структура генома вирусов, фагов и прокариот
Вопросы для обсуждения:
 Типы генетического материала и механизм его репликации у различных вирусов. .
 ДНК-содержащие вирусы и фаги (бактериофаг Т4, фаги λ, φХ174, М13, вирус SV-40,
аденовирусы, вирус оспы).
 РНК-содержащие вирусы. Ретровирусы. Вирус иммунодефицита человека, его
структура, цикл развития; подходы для борьбы с ним. Вирусы гриппа. Онкогенные
вирусы.
 Структура бактериальной хромосомы.
 Структура прокариотических генов. Оперонная организация геномов прокариот.
Бактериальные плазмиды.
 Подвижные элементы генома. IS-элементы и транспозоны прокариот
Тема 3.1 Структура генома эукариот
Вопросы для обсуждения:
 Последовательность нуклеотидов эукариотического генома.
 Структура эукариотических генов.
 Экзоны, интроны, регуляторные элементы (промоторы, терминаторы, энхансеры,
адаптерные элементы и их чувствительность к воздействию ксенобиотиков).
 Рибосомные гены. Гены тРНК.
 Гистоновые гены.
 Мультигенные семейства (глобиновые гены) и уникальные гены (гены, кодирующие
интерфероны).
Тема 3.2 Молекулярные основы синтеза белка
Вопросы для обсуждения:
 Репликации хромосомы E.coli. Репликация хромосом у эукариот.
 ранскрипция у прокариот.
 Регуляция транскрипции у прокариот. Регуляция транскрипции у бактериофага λ.
 Транскрипция у эукариот.
 Хроматин и общая регуляция транскрипции у эукариот.
 Процессинг первичных транскриптов. Особенности у про- и эукариот.
 Процессинг тРНК и рРНК.
 Процессинг про-мРНК и созревание мРНК у эукариот (кэпирование, сплайсинг,
полиаденилирование).
 Этапы трансляции. Регуляция трансляции.
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум). Учебным планом не
предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых работ Учебным планом не предусмотрены.
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы
студентов.
Таблица4
№
Модули и темы
Модуль 1
Виды СРС
обязательные
дополнительн
ые
Неделя
семестра
Объем
часов*
Кол-во
бал
лов
1.1
Ведение
Работа с лекционным
материалом.
Подготовка к занятию
Выполнение домашних
заданий
1.2
Белки
Работа с лекционным
материалом.
Подготовка к занятию
Выполнение домашних заданий
Всего по модулю 1:
Модуль 2
2.1
Нуклеиновые
Работа с лекционным
кислоты
материалом.
Подготовка к занятию
Выполнение домашних заданий
2.2
Структура генома
вирусов,
фагов,
прокариот
Работа с лекционным
материалом.
Подготовка к занятию
Выполнение домашних заданий
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3.1
Структура генома
Работа с лекционным
эукариот
материалом. Подготовка к
занятию
Выполнение домашних заданий
Написание реферата
Подготовка презентации
3.2
Молекулярные
Работа с лекционным
основы синтеза
материалом
белка
Подготовка к занятию
Выполнение домашних заданий
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
Чтение
специальной
литературы
Изучение
отдельных
тем
1-2
18
0-15
3-5
18
0-15
36
0-30
6-8
17
0-15
9-11
19
0-15
36
0-30
12-15
17
0-15
16-18
19
0-25
36
0-40
54
0-100
Всего по модулю
3:
Итого за семестр (часов, баллов):
*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).
Примерный перечень тем рефератов и презентаций
1. Вклад ученых в развитие молекулярной биологии
2. Развитие молекулярной биологии в России
3. Достижения и перспективы генетической инженерии
4. Трансгенные животные
5. Генная инженерия и лечение молекулярных болезней
6. Проблемы инженерной геронтологии
7. Получение пептидных гормонов: гормон роста человека, соматотропный гормон,
инсулин. Получение интерферонов
8. Полимеразная цепная реакция
9. Белковая инженерия. Конструирование абзимов и перспективы их применения
10. Прионы, патологические последствия
11. Концепция «Мир РНК
12. РНК как вероятный первичный биополимер, ее значение в эволюции форм жизни на
Земле
13. Антисмысловые» РНК и перспективы их использования
14. Происхождение вирусов и их роль в эволюции
15. Онкогены и протоонкогены
16. Современные теории вирусного канцерогенеза
17. Проект «Геном человека»
18. Мутагены и раковое перерождение клеток
19. Апоптоз
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины (модуля).
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
В процессе изучения дисциплины формируются следующие компетенции:
общепрофессиональные:
ОК-4 способностью использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в
образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической
обработки информации, теоретического и экспериментального исследования;
профессиональные:
ПК-7 способностью
организовывать сотрудничество обучающихся, поддерживать
активность и инициативность, самостоятельность обучающихся, их творческие способности.
Циклы, дисциплины (модули)
учебного плана ОП
Индекс компетенции
Профессиональные
компетенции
ОК -4
Виды
Формы оценочных
аттестации
средств
Текущая (по
УО-1
дисциплине)
ПР-1
ПР-2
ПромежуУО-3
точная (по
дисциплине)
ПК - 7
Виды
Формы оценочных
аттестации
средств
Текущая (по
УО-1
дисциплине)
ПР-1
ПР-2
ПромежуУО-3
точная (по
дисциплине)
Б.1. Дисциплины (модули)
8 семестр
Молекулярная биология
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных
этапах их формирования, описание шкал оценивания
Таблица 5
Карта критериев оценивания компетенций
ОК -4
Код
компетенции
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый (хор.)
76-90 баллов
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
Знает: имеет
общее
представление о
структурной
организации
геномов вирусов,
прокариот,
эукариот;
биохимические и
молекулярных
механизмах
репликации,
репарации,
транскрипции и их
регуляции
Знает: имеет
базовые
представление о
структурной
организации
геномов вирусов,
прокариот,
эукариот;
биохимические и
молекулярных
механизмах
репликации,
репарации,
транскрипции и их
регуляции
Умеет:
оперировать
основными
понятиями,
использовать
знания об
принципах
структурной и
функциональной
организации
биологических
объектов в
образовательной и
профессиональной
деятельности;
применять
методы
математической
обработки
информации,
экспериментально
го исследования
Умеет:
использовать
базовые знания об
основных
принципах
структурной и
функциональной
организации
биологических
объектов в
образовательной и
профессиональной
деятельности;
применять
методы
математической
обработки
информации,
теоретического и
экспериментально
го исследования
Знает: имеет
расширенное
представление о
представление о
структурной
организации
геномов вирусов,
прокариот,
эукариот;
биохимические и
молекулярных
механизмах
репликации,
репарации,
транскрипции и их
регуляции
Умеет:
использовать знания
об основных
принципах
структурной и
функциональной
организации
биологических
объектов,
различать
особенности
строения и
функционирования
геномов вирусов,
прокариот и
эукариот в
образовательной и
профессиональной
деятельности;
профессионально
применять методы
математической
обработки
информации,
теоретического и
экспериментального
исследования
Виды занятий
(лекции,
семинарские,
практические,
лабораторные)
Оценочные
средства
(тесты,
творческие
работы,
проекты и др.)
лекции,
практические
занятия
тесты,
контрольные
работы,
презентации.
рефераты
практические
занятия
лекции,
тесты,
контрольные
работы,
презентации
ПК- 7
Владеет:
вопросами
о
структурной
организации
геномов вирусов,
прокариот,
эукариот с целью
применения
полученных
знаний
в
образовательной и
профессиональной
деятельности;
навыками
математической
обработки
информации,
экспериментально
го исследования
Владеет:
вопросами
о
структурной
организации
геномов вирусов,
прокариот,
эукариот;
биохимических и
молекулярных
механизмах
репликации,
репарации,
транскрипции и их
регуляции
с
целью применения
полученных
знаний
в
образовательной и
профессиональной
деятельности;
навыками
математической
обработки
информации,
экспериментально
го исследования
Знает:
имеет
элементарное
представление о
теоретических
основах
сотрудничества
обучающихся
Знает:
имеет
базовое
представление о
теоретических
основах
сотрудничества
обучающихся
Умеет;
организовывать
сотрудничество
обучающихся,
поддерживать
активность
обучающихся, их
способности
Умеет:
организовывать
сотрудничество
обучающихся,
адаптировать
научное
содержание
учебных
материалов
с
учетом возраста
обучающихся,
поддерживать
активность
и
самостоятельность
обучающихся
Владеет: вопросами
о
структурной
организации
геномов
вирусов,
прокариот,
эукариот;
биохимических
и
молекулярных
механизмах
репликации,
репарации,
транскрипции,
трансляции
и
механизмы
их
регуляции у про- и
эукариот с целью
применения
полученных знаний
в образовательной и
профессиональной
деятельности;
навыками
математической
обработки
информации,
теоретического
и
экспериментального
исследования
Знает: имеет
углубленное
представление
о
теоретических
основах
сотрудничества
обучающихся
практические
занятия,
лекции
тесты,
контрольные
работы,
презентации
лекции,
практические
занятия
тесты,
контрольные
работы,
презентации
Умеет:
умеет
организовывать
сотрудничество
обучающихся,
адаптировать
научное содержание
учебных материалов
с учетом возраста
обучающихся,
поддерживать
активность
и
инициативность,
самостоятельность
обучающихся,
их
творческие
способности
практические
занятия
тесты,
контрольные
работы,
презентации
Владеет:
навыками
организации
сотрудничества
обучающихся
Владеет:
навыками
организации
сотрудничества
обучающихся,
навыками
формирования
активности,
инициативности,
самостоятельност
и
Владеет:
навыками
организации
сотрудничества
обучающихся,
навыками
формирования
активности,
инициативности,
самостоятельности,
развития
творческих
способностей
практические
занятия
тесты,
контрольные
работы,
презентации
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.
Примерные задания для контрольных работ.
1. Нуклеотидную последовательность ДНК фага ᵠХ174 расшифровали
а) Ф.Сангер
б) Ф.Жакоб и Дж. Моно
в) Баев, Энгельгардт
г) Уотсон, Крик
2. Модель оперона разработали
а) Ф.Жакоб и Дж. Моно
б) Уотсон Дж, Ф.Крик
в) В.А.Энгельгард, Баев
г) М.Ниренберг, У.Гилберт
3. Расшифровали генетический код
а) Г.Темин, Д.Балтимор
б) С.Ким, А.Рич, А.Клуг
в) А.Н.Белозерский, А.С.Спирин
г) М.Ниренберг, С.Очоа, Х.-Г. Корана
4. Определили третичную структуру тРНК
а) Г.Темин, Д.Балтимор
б) С.Ким, А.Рич, А.Клуг
в) А.Н.Белозерский, А.С.Спирин
г) М.Ниренберг, С.Очоа, Х.-Г. Корана
5. Установил, что ДНК является носителем генетической информации
а) Ф.Мишер
б) О.Т. Эйвери
в) В.А.Энгельгард
г) Ф.Сангер
6. Ген эукариот
имеет мозаичное строение: чередование кодирующих……..и
некодирующих…………. последовательностей.
7. Общая длина интронов ……………….. суммарную длину экзонов в 2-10 раз.
8. Регуляторный участок гена, к которому присоединяется РНК-полимераза с тем, чтобы
начать транскрипцию
а) кластер
б) промотор
в) МГС
9. В составе гена эукариот имеются особые элементы регуляции – усилители трнаскрпиции
а) сайленсеры
б) энхансеры
в) спейсеры
10. Программируемая клеточная смерть называется .........................
11. Геном митохондрий человека состоит
а) 16 569 н.п.
б) 370 000 н.п.
в) 330 000 н.п.
12. Процесс удвоения ДНК называется ……………………
13. Комплиментарное копирование одноцепочечной матрицы катализируют
а) ДНК-праймазы
б) ДНК - лигазы
в) ДНК-полимеразы
г) ДНК – хеликазы
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования
компетенций.
Согласно «Положению о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Тюменский государственный университет» (приложение 1
к приказу ректора № 190 от 04.04.2014г.) всех формы текущего контроля, предусмотренные
рабочей программой, оцениваются в баллах. Дисциплинарные модули, формы текущего
контроля и шкала баллов, по которым они оцениваются, отражены в разделе «Тематический
план».
Студенты, набравшие по дисциплине в период проведения текущего контроля от 35
до 60 баллов допускаются к зачету или экзамену. Если в период проведения текущей
аттестации студент набрал 61 балл и более, то он автоматически получает зачет или
экзаменационную оценку в соответствии со шкалой перевода, но в то же время он имеет
право повысить оценку, полученную по итогам рейтинга (удовлетворительно, хорошо),
путем сдачи экзамена.
Шкала перевода баллов в оценки:
60 баллов и менее – «неудовлетворительно»;
от 61 до 75 баллов – «удовлетворительно»;
от 76 до 90 баллов – «хорошо»;
от 91 до 100 баллов – «отлично».
Преподаватель может использовать систему штрафов, уменьшая набранные баллы за
пропуски занятий без уважительных причин, за нарушение сроков выполнения учебных
заданий, за систематический отказ отвечать на занятиях и т.д.Возможно также начисление
премиальных баллов за работы, выполненные студентом на высоком уровне.
Студенты, набравшие по дисциплине менее 35 баллов к экзамену (зачету) не
допускаются. Необходимое количество баллов (до 35) для получения допуска к экзамену
(зачету), студенты набирают после третьей контрольной недели
Примерный перечень вопросов для зачета
1. Важнейшие достижения, методы молекулярной биологии.
2. Строение белков: первичная.
3. Строение белков: вторичная,
4. Строение белков: третичная
5. Строение белков: четвертичная структура.
6. Факторы, определяющие пространственную структуру белка. Факторы фолдинга.
Ферменты фолдинга.
7. Шапероны. Прионы как антишапероны.
8. Первичная структура ДНК.
9. Макромолекулярная структура ДНК
10. Полиморфизм двойной спаирали ДНК.
11. Разнообразие форм ДНК.
12. Сверхспирализация ДНК. Топоизомеразы.
13. Структура и функции РНК: т-РНК.
14. Структура и функции РНК: р-РНК.
15. Структура и функции РНК: м-РНК.
16. Типы генетического материала и механизмов его репликации у разных вирусов.
17. Характеристика фагаλ.
18. Характеристика фага ψХ174.
19. Характеристика вируса SV40.
20. Характеристика фага М13.
21. Структура вируса иммунодефицита.
22. Структура прокариотических генов.
23. Бактериальные плазмиды.
24. IS-элементы и транспозоны.
25. Структура эукариотических генов.
26. Рибосомные гены
27. Гены т-РНК.
28. Гистоновые гены.
29. Онкогены и антионкогены.
30. Подвижные генетические элементы эукариот.
31. Геномы митохондрий.
32. Геномы хлоропластов.
33. Белки и ферменты репликации ДНК
11. Образовательные технологии
 лекции с использованием мультимедийных презентаций;
 письменные домашние задания в виде ведения тетради по лабораторным и
практическим занятиям;
 самостоятельная работа студентов, в которую входит освоение теоретического
материала, подготовка к занятиям, написание реферата по выбранной теме.
 консультации преподавателей.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1 Плакунов, В. К. Основы динамической биохимии [Электронный ресурс] : учебник / В. К.
Плакунов, Ю. А. Николаев. – М.: Логос, 2010. – 216 с. - (Новая университетская
библиотека). - ISBN 978-5-98704-493-3. http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=469367
(25.03.2015).
2 Уилсон К. Принципы и методы биохимии и молекулярной биологии / Уилсон К., Уолкер
Дж.
—
М.:
"Бином.
Лаборатория
знаний",
2013.—
859
с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=8811(25.03.2015).
12.2 Дополнительная литература:
1
2
3
Албертс, Б. Молекулярная биология клетки / Б. Албертс. - М. : Мир, 1994. - Т. 3. - 506 с. ISBN
5-03-001985-5;
То
же
[Электронный
ресурс].
URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=40083 (25.03.2015).
Вересов, В.Г. Структурная биология апоптоза / В.Г. Вересов. - Минск : Белорусская
наука, 2008. - 431 с. - ISBN 978-985-08-0984-1 ; То же [Электронный ресурс]. URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=86678 (25.03.2015).
Ермишин, А.П. Генетически модифицированные организмы и биобезопасность /
А.П. Ермишин. - Минск : Белорусская наука, 2013. - 172 с. - ISBN 978-985-08-1592-7 ; То
же
[Электронный
ресурс].
URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=231206 (25.03.2015).
4 Коничев А.С. Молекулярная биология/А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. – М.: Изд.
Центр «Академия», 2003. – 400с.
5 Красочко, П.А. Вирусы и прионы в патологии животных и человека / П.А. Красочко ;
под ред. В.Г. Колосовская. - Минск : Белорусская наука, 2012. - 426 с. - ISBN 978-985-081451-7
;
То
же
[Электронный
ресурс].
URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=142280 (25.03.2015).
6 Молекулярная спектроскопия: основы теории и практика: Учебное пособие / Ф.Ф.
Литвин, В.Т. Дубровский и др.; Под ред. Ф.Ф.Литвина - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 263
с.: 60x88 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат). (о) ISBN 978-5-16-005727-9, 200 экз.
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=444657(25.03.2015).
7 Мушкамбаров Н. Н. Молекулярная биология /Н.Н Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов: учеб.
пособ. для студ. мед. вузов.- М.:ООО «Медицинское информационное агентство»,2003.544 с.
8 Разин, С. В. Хроматин: упакованный геном [Электронный ресурс] / С. В. Разин, А. А.
Быстрицкий. - 3-е изд. (эл.). - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 172 с.: ил., [16] с.
цв.
вкл.
ISBN
978-5-9963-2128-5.
http://znanium.com/catalog.php?item=tbk&code=64&page=8
12.3 Интернет-ресурсы:
http://sbio.info/page.php?id=215 Обзоры » Молекулярная биология » Что и как
закодировано в мРНК
http://greenfuture.ru/dictionary/трансляция%20мРНК- Трансляция мРНК
http://humbio.ru/humbio/splicing/0000f225.htm - Матричная РНК (мРНК)
http://humbio.ru/ - Биология человека
http://www.biotechnolog.ru – молекулярная биология и биотехнология
http://www.molbiol.edu.ru – практическая молекулярная биологи
http://www.rusbiotech.ru – молекулярная биология и биотехнология
http://www.sci-lib.com – наука, новости науки и техники для студентов
http://www.humbio.ru – биология человека
http://www.molbiologysite.narod.ru/presentation.html - презентации к курсу «Молекулярная
биология»
http://www.bio-cat.ru – биологический каталог
http://www.molbiol.ru – журнал «Молекулярная биология»
http://www.bse.sci-lib.com – БСЭ
http://www.elementy.ru/genbio/molecular - журнал общей биологии
http://www.geneforum.ru – генетический форум
http://www.idbras.idb.ac.ru – институт биологии развития им. Н.К.Кольцова
http://www.bionet.nsc.ru – Институт цитологии и генетики СО РАН
http://www.inbi.ras.ru – Институт биохимии имени А.Н. Баха РАН
http://www.eimb.relarn.ru – институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН
http://www.iteb.serpukhov.su – институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН
www.xumuk.ru – сайт «Химик»
http://www.volgmed.ru/biochem/301/edu-libr-d.php - медицинская биохимия.
http://www.protein.bio.msu.ru/biokhimiya/index.htm
каталог
научно-образовательных
ресурсов МГУ
http://www.dmb.biophys.msu.ru – информационная система "Динамические модели в
биологии" / Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический
факультет, кафедра биофизики
http://www.tusearch.blogspot.com – поиск электронных книг, публикаций, ГОСтов, на сайтах
научных библиотек. В поисковой системе отобраны наилучшие библиотеки, в большинстве
которых можно скатить материалы в полном объеме без регистрации
http://www.yanko.lib.ru/books/biolog/nagl_biochemindex.htm - Кольман Я., Рем К.-Г., Вирт Ю.
Наглядная биохимия
http://www.elibrary.ru/defaultx.asp - научная электронная библиотека
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
Для подбора источников информации используется электронные ресурсы ИБЦ
ТюмГУ (электронный каталог, электронная библиотека).
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
Лекционные аудитории с мультимедийным оборудованием. В лаборатории « Экология и
физиология растений» (513 аудитория химико-технологического корпуса):
Спектрофотометр СФ-2000. Весы HL-200. Весы AR 2140, Весы SK-10 К WP. Иономер
"Анион-7010". Иономер/кондуктомер АНИОН-4154. Люксметр/яркометр. Микроскоп "ST240-B". Микроскоп "Микмед" вар.2/Р-15/. Фотометр фотоэлектрический КФК-3. Центрифуга
ОПН-8. Центрифуга. Шкаф сушильный ПЭ-4610. Шкаф сушильный ШС-80-01с. Мельница
лабораторная ЛМЦ-М. Измельчитель. Баня 6 местная. Баня водяная комбинированная БКЛМ. Колбонагреватель большой. Колбонагреватель малый. Экстрактор. Иономер
лабораторный. Рh- метр. Мешалка. Хладотермостат. Печь муфельная. Набор посуды,
дозаторы.
В лаборатории цифровой микроскопии (504 аудитория химико-технологического корпуса):
компьютеры «Core 2 Duo E 4400». Электронные микроскопы «Motic DM-52». Цифровой
стереоскопический микроскоп «Motic DM-39».Биологический микроскоп со встроенной
камерой «Motic DMBA300».Документ-камера «AVerVision 300».
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
Рекомендации по оформлению презентаций
1) Использовать шрифт Arial. Практически идеален, минимум лишних деталей, проще
воспринимается, чем шрифты типа Times. Размер шрифта заголовков слайдов 16 – минимум
(если очень длинный, лучше 18-20).
 Используйте не более двух шрифтов (один для заголовков, один для текста).
 Не используйте для заголовков и текста похожие шрифты.
 Тени уменьшают четкость без увеличения информативности. Не используйте тени
только потому, что это выглядит «красивей».
2) Каждый слайд должен иметь заголовок. Рисунки должны быть снабжены
подписями, а диаграммы и графики обязательно иметь подписи осей.
3) Видовое название организма следует писать курсивом, например Escherihia coli.
4) Фон презентации имеет важное значение, например, черный, темно-синий,
красный, желтый цвет фона раздражает и напрягает. Фон, имеющий цвет салатовый, белый,
слабо розовый, слабо голубой – наиболее предпочтителен. Картинки в качестве фона лучше
не использовать.
5) На каждом слайде нужно ставить номер страницы и общее количество страниц,
чтобы знать, сколько осталось до конца, например 6/16 (6 страница, всего 16 страниц).
6) Все элементы оформления на абсолютно всех слайдах должны быть выдержаны в
одном стиле и быть достаточно крупными. В смысле – гарнитура и кегль, начертание, цвет,
даже расположение однотипных надписей.
7) В отличие от статей в журналах – никаких цифр на рисунках! Всё должно быть
обозначено буквами. Используйте цветовое кодирование. Вместо, к примеру, «линия,
обозначенная на правом рисунке цифрой один…» можно будет просто сказать «красная
линия…».
8) Число слайдов не должно быть большим. Минута на простой слайд (типа названия),
две на сложный (типа выводов).
9) Избегайте сплошного текста. Лучше используйте нумерованные и маркированные
списки. Используйте краткие предложения или фразы. Не переносите слова.
10) Будьте осторожны в использовании светлых цветов на белом фоне, особенно
зеленого цвета. То, что хорошо выглядит на мониторе, плохо выглядит при докладе,
поскольку мониторы, проекторы и принтеры по-разному представляют цвета. Используйте
темные, насыщенные цвета, если у вас светлый фон. Это же касается тонких линий.
11) Помещайте картинки левее текста: мы читаем слева-направо, так что смотрим
вначале на левую сторону слайда.