Экологическая генетика - Учебно

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г.Ишиме
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
/Шилов С.П./
20.11.2014 г.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕНЕТИКА
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое профиля подготовки
Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности
очной формы обучения
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от 10.09.2014 г.
Содержание: УМК по дисциплине Экологическая генетика для студентов направления подготовки
050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Экологическое образование,
безопасность жизнедеятельности очной формы обучения
Автор(-ы): Пузынина Г.Г.
Объем 24 стр.
Должность
ФИО
Дата
согласования
Заведующий
кафедрой
Левых А.Ю.
10.09.2014
Председатель УМС
филиала ТюмГУ в
г.Ишиме
Поливаев
А.Г.
11.11.2014
Согласовано
Начальник ОИБО
Гудилова
Л.Б.
21.10.2014
Согласовано
2
Результат
согласования
Рекомендовано
к электронному
изданию
Примечание
Протокол заседания
кафедры от 10.09.2014
№1
Протокол заседания
УМС от 11.11.2014
№3
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Ишиме
Кафедра биологии, географии и методик их преподавания
Пузынина Г.Г.
Экологическая генетика
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое
образование профиля подготовки Экологическое образование, безопасность
жизнедеятельностиочной формы обучения
Тюменский государственный университет
2014
Пузынина Г.Г. Экологическая генетика. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов направления подготовки
050100 (44.03.05) Педагогическое
образование,профиля подготовки Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности
очной формы обучения. Тюмень, 2014 , 24 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: Экологическая генетика
(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
филиала ТюмГУ в г. Ишиме.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Левых А.Ю., к.б.н., доцент
Ф.И.О., ученая степень, звание заведующего кафедрой
© Тюменский государственный университет, филиал в г.Ишиме, 2014.
© Пузынина Г.Г. , 2014.
Ф.И.О. автора
4
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1. Пояснительная записка:
1.1. Цели и задачи дисциплины (модуля)
Цель – изучение влияния факторов окружающей среды на генетическую программу
человека и других живых организмов.
Задачи:
- формирование представлений о мутагенах среды и механизмах их действия;
- раскрытие теоретических основ природы генетических процессов, обусловленных
спонтанным и модифицирующим действием факторов окружающей среды;
- определение проблем современной экологической генетики.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Предлагаемая программа курса "Экологическая генетика" 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.
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.
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):
- способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных
образовательных учреждениях (ПК-1).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать
- об изменениях генома и их фенотипических проявлениях, как результатах воздействия
факторов среды на организм;
- методы прогнозирования и оценки потенциального генетического риска при воздействии
загрязнителей биосферы;
- взаимосвязь качества среды обитания с экологическими и антропогенными факторами.
Уметь
- уметь устанавливать взаимосвязь между изменениями генома и качествой среды жизни;
- оценивать и прогнозировать генетические риски при воздействии загрязнителей
биосферы;
5
- оценивать и прогнозировать генетические риски от применения современных
биологических технологий;
- анализировать модификационную и наследственную изменчивость в популяциях.
Владеть
- методами поиска необходимой достоверной информации в библиотеках, научных
центрах, электронных базах данных;
- методологией экологической генетики.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр X Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 академических часов, из них 54 часа, выделенных
на контактную работу с преподавателем, 54 часа, выделенных на самостоятельную работу.
Таблица 2.
Вид учебной работы
Всего
часов
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
(зачет, экзамен)
аттестации
1
2
3
Семестры
4
5
6
7
-
-
-
-
-
8
54
10
54
-
-
16
38
16
38
54
3
108
54
3
10
8
за
че
т
зачет
3. Тематический план
Таблица 3.
Итого
количес
тво
баллов
8
9
10
4
8
1
0-10
Самостоятельная
работа*
Из них в
интерак
тивной
форме, в
часах
Лабораторные
занятия*
Итого
часов
по
теме
Семинарские
(практические)
занятия*
1.1.
2
Модуль 1
Введение в
экологическую
генетику
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Лекции *
1
Тема
недели семестра
№
3
4
5
6
7
1
2
2
6
2.1.
2.2.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
Всего
Модуль 2
Модификационная
изменчивость
Мутационная
изменчивость
Всего
Модуль 3
Генетический
мониторинг и
скрининг
Физические
мутагены
Химические
мутагены
Биологические
факторы мутагенеза.
Канцерогенез.
Факторы среды и
наследственность
человека.
Всего
Итого (часов,
баллов):
Курсовая работа *
Из них в интеракт.
форме
1
2
2
4
8
1
0-10
2-3
2
6
8
16
2
0-15
4-5
2
6
8
16
2
0-15
4
4
12
16
32
4
0-30
6-7
2
6
8
16
2
0-15
8
2
4
6
12
1
0-10
9
2
4
6
12
1
0-10
10
2
4
6
12
1
0-10
1112
2
6
8
16
2
0-15
7
12
10
16
24
38
34
54
68
108
7
12
0-60
0-100
6
6
12
*- если предусмотрены учебным планом ОП.
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Модуль 1
1.2.
Всего
Модуль 2
2.2.
2.3.
Всего
Модуль 3
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
0-5
0-5
0-10
0-15
0-25
0-15
0-10
0-5
0-5
0-15
другие формы
Информации
онные
системы
и
технологии
электронные
практикумы
комплексные
ситуационные
задания
эссе
0-5
0-5
программы
компьютерног
о тестирования
Технические
формы контроля
реферат
тест
контрольная
работа
Письменные работы
лабораторная
работа
ответ на
семинаре
собеседование
Устный опрос
коллоквиумы
№
Темы
Итого количество баллов
Таблица 4.
0-10
0-10
0-5
0-15
0-15
0-30
0-5
0-5
0-5
7
0-15
0-10
0-10
0-10
0-15
Всего
Итого
0-50
0-80
0-5
0-10
0-5
0-5
0-5
0-60
0-100
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1
1.1 Введение в экологическую генетику
Предмет, методы, задачи, значение экологической генетики. Развитие представлений о
содержании экологической генетики на разных этапах становления генетики и экологии.
Формирование общей структуры экологической генетики на основе наследственности и
изменчивости синэкологических и аутэкологических отношений. Факторы окружающей среды,
вызывающие генетические изменения. Мутационная и модификационная изменчивость.
Механизмы генетических изменений под действием разных факторов окружающей среды.
Последствия (отдаленные) изменений в геноме для жизнедеятельности организмов. Механизмы
прионного наследования, трансгенные растения и проблемы безопасности жизни.
Модуль 2
2.1 Модификационная изменчивость
Развитие представлений о фенотипической изменчивости. Современные представления о
молекулярных механизмах модификационной изменчивости. Типы модификаций, причины их
возникновения. Модификации как адаптивные и не адаптивные изменения. Роль мобильных
элементов и нетранслируемых РНК в эпигенетических модификациях генома, проявляющихся
фенотипически. Эпигенетические аспекты фенотипической изменчивости. Механизм прионного
наследования у дрожжей. Роль прионов в эпигенетической регуляции клеточных функций. Роль
модификаций в эволюции.
2.2 Мутационная изменчивость
Теория мутаций. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Комбинативная
изменчивость. Мобильные генетические элементы и их роль в мутационном процессе. Репарации
повреждений генетического материала и механизмы их действия. Факторы модификации
мутагенеза: пол, возраст, физиологическое состояние клеток и др. Комутагены. Антимутагенез,
основные группы антимутагенов и механизм их действия. Немутагенные факторы окружающей
среды. Мутации и эволюция. Мутации и наследственность человека. Профилактика мутагенного
действия факторов окружающей среды (пищевые добавки, витамины, антиоксиданты и др.).
Мутагенное закаливание.
Модуль 3
3.1 Генетический мониторинг и скрининг
Основные тест-системы, тест-объекты для скрининга: микроорганизмы, растения,
дрозофила, культура клеток млекопитающих и человека. Требования, предъявляемые к тестсистемам: критерий универсальности, специфичности, прогностической ценности. Проблема
экстраполяции данных различных тест-систем на человека. Генетический мониторинг популяций
растений, животных и человека. Феногенетический и цитогенетический мониторинг в популяциях
человека. Современные методы мониторинга: электрофорез и др.
Место генетического мониторинга в системе экологического мониторинга.
3.2 Физические мутагены
Ионизирующие излучения и их виды. Закономерности действия. Зависимость действия от
дозы, мощности и фракционирования дозы. Биологическая эффективность разных видов
излучений. Обратимость генетических поражений. Мутагенный эффект ультрафиолетовых лучей.
Влияние на наследственность таких физических факторов, как: лазерное излучение, ультразвук,
микроволны и т.д.
Источники физических мутагенов: атомные взрывы, радиоактивные отходы,
промышленное и медицинское облучение и др. Генетические последствия ядерных испытаний,
катастроф в Хиросиме и Нагасаки, на Чернобыльской АЭС. Радиационная обстановка в
Тюменской области.
3.3 Химические мутагены
8
Наиболее распространенные виды химических мутагенов. Особенности химического
мутагенеза. Продленный и резонансный мутагенез. Генетические последствия воздействия
химических мутагенов. Биотрансформация. Тератогенез. Действие табака и наркотиков.
Ксенобиотики. Фармакогенетика. Токсикогенетическая активность нефти как одного из
загрязнителей Тюменской области.
3.4 Биологические факторы мутагенеза. Канцерогенез
Вирусный мутагенез. Различные группы биологических агентов, модифицирующие
мутагенез. Взаимодействие мутагенов. География онкозаболеваний. Канцерогены. Молекулярные
механизмы канцерогенеза. Онкогены, антионкогены. Негенотоксические канцерогены.
Молекулярные механизмы химио- и радиотерапии. Санитарно-эпидемиологическая обстановка в
Тюменской области.
3.5 Факторы среды и наследственность человека
Программа «Геном человека». Структурная и функциональная характеристики генома
человека. Окружающая среда и наследственные болезни человека. Классификация
наследственных болезней: хромосомные, генные, мультифакториальные. Роль гуморальной и
иммунной систем в мутагенезе. Иммунологический и физиологический стресс как генетически
активные факторы. Влияние состояния нервной системы на мутационный процесс. Генетическая
гетерогенность популяций человека по чувствительности к факторам окружающей среды и
производственным вредностям. Наследственная чувствительность к мутированию (пигментная
ксеродерма, синдромы Блюма и др.). Гены «предрасположенности» и гены «внешней среды».
Понятие и критерии оценки генетического груза в популяции человека.
6. Планы семинарских занятий.
Модуль 1
1.1 Введение в экологическую генетику.
1.Предмет, методы, задачи, значение экологической генетики.
2. История развития экологической генетики.
3.Факторы окружающей среды, вызывающие генетические изменения.
4.Механизмы генетических изменений под действием разных факторов окружающей среды.
5.Последствия (отдаленные) изменений в геноме для жизнедеятельности организмов.
6.Механизмы прионного наследования.
7.Трансгенные растения и проблемы безопасности жизни.
8. Роль прионов в эпигенетической регуляции клеточных функций.
Модуль 2
2.1 Модификационная изменчивость
1.Развитие представлений о фенотипической изменчивости.
2.Современные представления о молекулярных механизмах модификационной изменчивости.
3.Типы модификаций, причины их возникновения.
4.Роль мобильных элементов и нетранслируемых РНК в эпигенетических модификациях
генома.
5.Эпигенетические аспекты фенотипической изменчивости.
6.Механизм прионного наследования у дрожжей.
7.Роль модификаций в эволюции.
2.2 Мутационная изменчивость
1.Теория мутаций. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс.
2.Комбинативная изменчивость. 3.Мобильные генетические элементы и их роль в мутационном
процессе.
4.Репарации повреждений генетического материала и механизмы их действия.
5. Факторы модификации мутагенеза: пол, возраст, физиологическое состояние клеток и др.
6.Комутагены.
7.Антимутагенез.
8.Немутагенные факторы окружающей среды.
9
9.Мутации и эволюция.
10.Мутации и наследственность человека.
11. Профилактика мутагенного действия факторов окружающей среды.
Модуль 3
3.1 Генетический мониторинг и скрининг
1.Основные тест-системы и тест-объекты для скрининга: микроорганизмы, растения,
дрозофила, культура клеток млекопитающих и человека.
2.Требования, предъявляемые к тест-системам: критерий универсальности, специфичности,
прогностической ценности. 3.Проблема экстраполяции данных различных тест-систем на
человека. 4.Генетический мониторинг популяций растений, животных и человека.
5.Феногенетический и цитогенетический мониторинг в популяциях человека.
6.Современные методы мониторинга: электрофорез и др.
7.Место генетического мониторинга в системе экологического мониторинга.
3.2 Физические мутагены
1.Ионизирующие излучения и их виды.
2.Зависимость действия ионизирующих излучений от дозы, мощности и фракционирования
дозы.
3.Биологическая эффективность разных видов излучений. 4.Обратимость генетических
поражений.
5.Мутагенный эффект ультрафиолетовых лучей.
6.Влияние на наследственность таких физических факторов, как: лазерное излучение,
ультразвук, микроволны и т.д.
7.Источники физических мутагенов.
8.Генетические последствия ядерных испытаний и катастроф. 9.Радиационная обстановка в
Тюменской области.
3.3 Химические мутагены
1.Наиболее распространенные виды химических мутагенов. 2.Особенности химического
мутагенеза.
3.Продленный и резонансный мутагенез.
4.Генетические последствия воздействия химических мутагенов. 5.Биотрансформация.
6.Тератогенез.
7.Действие табака и наркотиков. 8.Ксенобиотики.
9.Фармакогентика.
10. Токсикогенетическая активность нефти как одного из загрязнителей Тюменской области.
3.4 Биологические факторы мутагенеза. Канцерогенез
1.Вирусный мутагенез.
2.Различные группы биологических агентов, модифицирующие мутагенез. Взаимодействие
мутагенов.
3.География онкозаболеваний.
4.Молекулярные механизмы канцерогенеза.
5.Онкогены, антионкогены. 6.Негенотоксические канцерогены. 7.Молекулярные механизмы
химио- и радиотерапии.
8.Санитарно-эпидемиологическая обстановка в Тюменской области.
3.5 Факторы среды и наследственность человека
1.Программа «Геном человека».
2.Структурная и функциональная характеристики генома человека.
3.Окружающая среда и наследственные болезни человека.
4.Классификация наследственных болезней: хромосомные, генные, мультифакториальные.
5.Роль гуморальной и иммунной систем в мутагенезе. 6.Иммунологический и физиологический
стресс как генетически активные факторы. 7.Влияние состояния нервной системы на мутационный
процесс. 8.Генетическая гетерогенность популяций человека по чувствительности к факторам
окружающей среды и производственным вредностям.
10
10.Гены «предрасположенности» и гены «внешней среды».
11. Наследственная чувствительность к мутированию (пигментная ксеродерма, синдромы
Блюма и др.).
12. Понятие и критерии оценки генетического груза в популяции человека.
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Не предусмотрены
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
Модуль 1
1.2. Введение в
экологическую
генетику
Виды СРС
3.3. Химические
мутагены
3.4. Биологические
факторы
мутагенеза.
Канцерогенез.
3.5. Факторы среды и
наследственность
человека.
Всего
Объем
часов
Кол-во
баллов
1
2
0-5
1
2
0-5
1
4
0-10
Чтение
специальной
литературы
2
4
0-10
3
4
0-5
Чтение
специальной
литературы
4-5
8
0-15
4
16
0-30
Чтение
специальной
литературы
Чтение
специальной
литературы
Чтение
специальной
литературы
6-7
8
0-15
8
6
0-10
9
4
0-5
9
2
0-5
Чтение
специальной
литературы
10
4
0-5
10
2
0-5
Чтение
специальной
литературы
11-12
8
0-15
7
34
0-60
обязательные
дополнительные
1.Подготовка к
семинару
2. Подготовка
к
тестированию
Чтение
специальной
литературы
Всего
Модуль 2
2.1. Модификационная 1.Подготовка к
изменчивость
семинару
2. Подготовка
к контрольной
работе
1.Подготовка к
2.2. Мутационная
изменчивость
семинару
Всего
Модуль 3
3.1. Генетический
мониторинг и
скрининг
3.2. Физические
мутагены
Неделя
семестра
1.Подготовка к
семинару
1.Подготовка к
семинару
1.Подготовка к
семинару
2. Подготовка
к защите
реферата
1.Подготовка к
семинару
2. Подготовка
к контрольной
работе
1.Подготовка к
семинару
11
Итого
12
54
0-100
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения
дисциплины (модуля).
Вопросы к зачету
1. Предмет, методы и задачи экологической генетики.
2. Роль мобильных элементов, малых РНК, прионов в эпигенетических модификациях генома.
3. Классификация модификационной изменчивости и мутаций.
4. Механизмы модификаций.
5. Роль модификаций в эволюции.
6. Современное состояние теории мутаций.
7. Механизмы действия репаративных систем клетки.
8. Генетический мониторинг и требования, предъявляемые к тест-системам.
9. Генетический скрининг.
10. Классификация и механизмы действия физических мутагенов.
11. Источники физических мутагенов в окружающей среде.
12. Последствия воздействия физических мутагенов на организм.
13. Особенности воздействия ультрафиолетовых лучей на организм.
14. Химические мутагены и механизмы их действия на организм.
15. Последствия действия известныхгенотоксикантов на организм. Привести примеры.
16. Биотрансформация химических мутагенов. Ксенобиотики.
17. Классификация антимутагенов и механизм их действия.
18. Профилактика мутагенного действия факторов среды. Мутагенное закаливание.
19. Фармакогентика. Индивидуальная реакция организмов на действие лекарственных
препаратов.
20. Биологические факторы мутагенеза и их классификация.
21. Роль гуморальной, иммунной и нервной систем в мутационном процессе.
22. Молекулярные механизмы канцерогенеза.
23. Молекулярные механизмы химио- и радиотерапии.
24. Эколого-генетический мониторинг популяций человека.
25. Основные итоги программы «Геном человека».
26. Классификация наследственных болезней человека.
27. Генетический груз в популяции человека.
28. Факторы среды, модифицирующие действие мутагенов.
29. Генетическая гетерогенность популяций человека по чувствительности к действию
факторов среды.
30. Наследственная чувствительность к мутированию у человека.
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Б3
10 семестр
Циклы, дисциплины (модули)
учебного плана ОП
Индекс компетенции
Общекультурные,
общепрофессиональные
компетенции
Экологическая генетика
Б3.В.ДВ.19.1
Код
компетенции
ОК-4
ОПК-1
ОПК-4
+
+
+
12
ПК-1
Виды аттестации
Промежуточная (по
дисциплине)
+
ФОС
ПФ-3
ПФ-6
ПФ-10
УФ-12
+
+
+
+
Код
компетенци
и
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных
этапах их формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 6
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем освоения
ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый (хор.)
76-90 баллов
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
13
Виды занятий
(лекции,
семинар
ские,
практические,
лабораторные)
Оценочные
средства (тесты,
творческие
работы, проекты
и др.)
Знает:
современную
естественнонау
чную картину
мира;
методы
математическо
й
обработки
информации
Умеет:
использовать
знания
о
современной
естественнонау
чной картине
мира
в
образовательно
й
и
профессиональ
ной
деятельности
Умеет:
использовать
знания
о
современной
естественнонау
чной картине
мира
в
образовательно
й
и
профессиональ
ной
деятельности,
применять
методы
математическо
й
обработки
информации
ОК-4
Знает:
современную
естественнонау
чную картину
мира
Владеет:
основными
научными
теориями
и
концепциями
современного
естествознания
Владеет:
основными
научными
теориями
и
концепциями
современного
естествознания
;
методами
математическо
й
обработки
информации
Знает:
современную
естественнонау
чную картину
мира;
методы
математическо
й
обработки
информации и
экспериментал
ьного
исследования
Умеет:
использовать
знания
о
современной
естественнонау
чной картине
мира
в
образовательно
й
и
профессиональ
ной
деятельности;
применять
методы
математическо
й
обработки
информации,
теоретического
и
экспериментал
ьного
исследования
Владеет:
основными
научными
теориями
и
концепциями
современного
естествознания
;
методами
математическо
й
обработки
информации,
теоретического
и
экспериментал
ьного
исследования
14
лекции
практические
работы
ПФ-3
ПФ-6
ПФ-10
ОПК-1
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонау
чных
дисциплин;
научные
основы
генетики
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонау
чных
дисциплин;
теоретические
основы
и
практические
достижения
генетики
Умеет:
использовать
базовые знания
по
экологической
генетике
в
профессиональ
ной
деятельности
Умеет:
использовать
базовые знания
по
экологической
генетике
в
профессиональ
ной
деятельности и
жизненных
ситуациях
Владеет:
этически
грамотными
приемами
ведения
профессиональ
ной
деятельности
Владеет:
этически
и
экологически
грамотными
приемами
ведения
профессиональ
ной
деятельности
Знает:
социальную
значимость
профессии
учителя
естественнонау
чных
дисциплин;
теоретические
основы
и
практические
достижения
генетики;
основы
биоэтики;
основы
профессиональ
ной культуры
учителя
Умеет:
использовать
базовые знания
по
экологической
генетике
в
профессиональ
ной
деятельности и
жизненных
ситуациях;
прогнозировать
последствия
своей
профессиональ
ной
деятельности
Владеет:
этически
и
экологически
грамотными
приемами
ведения
профессиональ
ной
деятельности;
готовностью
нести
ответственност
ь
за
свои
решения;
мотивацией к
осуществлени
ю
профессиональ
ной
деятельности
15
лекции
практические
работы
ПФ-3
ПФ-6
ПФ-10
ОПК-4
Знает:
научные
основы
учебной
деятельности
по
экологической
генетике
Знает:
научные
и
методические
основы
учебной
деятельности
по
экологической
генетике
Умеет:
планировать
профессиональ
но
ответственную
деятельность в
области
экологической
генетики.
Умеет:
планировать и
осуществлять
профессиональ
но
ответственную
деятельность в
области
б
экологической
генетики.
Владеет:
нормами
профессиональ
но
ответственного
поведения.
Владеет:
нормами
профессиональ
но
ответственного
поведения,
обладает
мотивацией к
принятию
ответственных
решений.
Знает:
научные
и
методические
основы
учебной
и
внеучебной
деятельности
по
экологической
генетике
Умеет:
планировать,
осуществлять и
корректировать
профессиональ
но
ответственную
деятельность в
области
экологической
генетики.
Владеет:
умениями
целеполагания,
планирования,
самоконтроля,
коррекции
своей
деятельности,
соответствующ
ей
нормам
профессиональ
но
ответственного
поведения.
16
лекции
практические
работы
ПФ-3
ПФ-6
ПФ-10
ПК-1
Знает:
методические
особенности
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика»
для основной
общеобразоват
ельной школы
Знает:
методические
особенности
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика»
для
средней
общеобразоват
ельной школы
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» для
основной
общеобразоват
ельной школы
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование
и
реализовывать
программу
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» для
средней
общеобразоват
ельной школы
Владеет:
навыками
планирования
и реализации
учебной
программы
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» для
основной
общеобразоват
ельной школы
Владеет:
навыками
планирования
и реализации
учебной
программы
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» для
средней
общеобразоват
ельной школы
Знает:
методические
особенности
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» и
элективных
курсов
по
экологической
генетике
для
средней
общеобразоват
ельной школы
Умеет:
осуществлять
тематическое
планирование
и
реализовывать
программу
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» и
элективных
курсов
по
экологической
генетике
для
средней
общеобразоват
ельной школы
Владеет:
навыками
планирования
и преподавания
учебной
программы
базового курса
общей
биологии,
в
частности
раздела
«Генетика» и
элективных
курсов
экологической
генетике
для
средней
общеобразоват
ельной школы
17
лекции
практические
работы
ПФ-3
ПФ-6
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.
ПФ-3 Типовые тестовые задания для текущего контроля
Тест
1. Датой возникновения генетики как науки считают:
а)1845г.;
в)1865г.;
б)1900г.;
г)1909г.
2. Наследование- это:
а) свойство организмов передавать следующему поколению свои признаки;
б) процесс передачи наследственной информации следующему поколению;
в) вероятность проявления признака у F;
г) обязательное проявление признака у F.
3. Как называются гены, отвечающие за проявление одного и того же признака?
а) альтернативные;
в) кодоминантные;
б) аллельные;
г) аутосомные.
4. При моногибридном скрещивании чистых линий по генотипу в первом поколений наблюдается
расщепление:
а) 1:1;
в) единообразие;
б) 8:1;
г) 1:2;
5. Моногибридным называется такое скрещивание, при котором родительские формы:
а) принадлежат одному виду;
б) принадлежат одному сорту или породе животных;
в) отличаются друг от друга парой альтернативных признаков и принадлежат одному виду;
г) отличаются по двум парам альтернативных признаков.
6. Явление доминирования у гибридовF1 одного признака над другим и единообразие гибридов по
этому признаку было названо:
а) правилом чистоты гамет;
б) вторым законом Менделя;
в) правилом доминирования;
г) моногибридным скрещиванием.
7. Особи, которые не дают в потомстве расщепления и сохраняют свои признаки в «чистом» виде,
называются:
а) моногибридными;
в) гомозиготными;
б) доминирующими;
г) гетерозиготными.
8. Расщепление по фенотипу в первом поколении гибридов в соотношении 1: 1 происходит в том
случае, если:
а) обе родительские,формыгомозиготны;
б) обе родительские, формы гетерозиготны;
в) одна родительская форма гомозиготна, а вторая — гетерозиготна
г) одна родительская форма по рецессивномуаллелюгомозиготна, а вторая — гетерозиготна.
9. Согласно второму закону Менделя, во втором поколений при гибридном скрещивании
проявляется следующее количество с доминантным признаком (%):
а) 50;
б) 75;
в)60;
г) 30.
10. При дигибридном скрещивании чистых линий по генотипу в F2 наблюдается следующее
расщепление:
а) 3:1;
в) 1:2:2:1:4:1:2:2:1;
б) 9:3:3:1;
г) 1:2:1.
11. При независимом наследовании признаков дигибридАаВв формирует:
а) два типа гамет;
в) три типа гамет;
б) четыре типа гамет;
г) шесть типов гамет.
Правильные ответы
18
1
б
2
б
3
а
4
в
5
в
6
в
7
в
8
в
9
б
10
б
11
б
ПФ-6 Типовые темы контрольных работ
Контрольная работа 1.
Вариант 1.
1.
Дайте определения понятиям: мутант, мутагенез, мутаген, мутация.
2.
Опишите основные типы естественных мутаций.
3.
Что такое прямое и обратное мутирование?
4.
Каковы последствия кроссинговера при его прохождении у гетерозигот в
области инверсий?
5.
Какие организмы чаще всего используются в качестве тест - объектов для
генетического скрининга?
6.
При каком типе репарации наблюдается обмен между гомологичными
хромосомами:
А. Фотореактивации
Б. Экцизионной репарации
В. Пострепликативной репарации
Г. SOS-репарации?
7. Опишите понятие мишени в радиобиологии.
8. Какова специфика действия ультрафиолетового действия на клетку при вызывании
мутаций?
9. Существует ли явление репараций для генных мутаций и разрывов хромосом?
10. Какие мутации учитывают в половых клетках дрозофилы при проведении
генетического скрининга:
А. СХО
Б. геномные мутации
В. генные мутации
Г. аберрации
Д. микроядра?
11. Какие проблемы для генетики человека встают в связи с возможным повышением фона
радиации на Земле?
12. Что вам известно о генетических последствиях аварии на чернобыльской АЭС?
13. Какова зависимость генетического эффекта радиации от мощности и фракционирования
дозы?
14. Опишите основные типы структурных мутаций хромосом, вызываемых действием
радиации?
15. Какие первичные повреждения вызывает ионизирующая радиация в ДНК?
Вариант 2.
1.
Одинакова ли частота мутирования всех генов? Приведите примеры по
кукурузе и дрозофиле?
2.
Что такое гены мутаторы?
3.
Почему особи, гетерозиготные по транслокациям, оказываются
полустерильными?
4.
Нарисуйте схему экцизионной репарации.
5.
Опишите картину относительной генетической эффективности для разных
видов организмов.
6.
Перечислите основные группы физических мутагенов
7.
Сперматиды облучали гамма – лучами. В первой группе мощность
одноразового воздействия составляла 20 рад, во второй – воздействие было 4-х кратное по
5 рад. Какая частота мутаций будет в каждой группе?
8.
На какие генетические процессы клетки влияет радиация?
19
9.
Каковы генетические последствия разрушения озонового слоя нашей
планеты?
10.
Каковы генетические последствия взрывов атомных бомб в Хиросиме и
Нагасаки?
11.
Можем ли мы модифицировать внешними и внутренними факторами
генетические эффекты радиации?
12.
Проведите сравнительный анализ модификационной и мутационной
изменчивости.
13.
Что понимают под генетическим скринингом? Каковы требования,
предъявляемые к тест-системам для скрининга?
14.
Какие условия среды являются причинами спонтанных мутаций?
15.
Какие четыре типа изменений в молекуле ДНК являются причинами
естественных генных мутаций?
Контрольная работа 2.
Вариант 1.
1.
Охарактеризуйте основные классы химических мутагенов.
2.
Как в генетическом скрининге используют микросомальную фракцию
печени? Опишите эту фракцию.
3.
Каков результат комбинированного воздействия разными мутагенами?
4.
Какие факторы окружающей среды могут модифицировать мутационный
процесс? Каков механизм их действия?
5.
Какие основные группы антимутагенов вам известны?
6.
Может ли вакцинация привести к увеличению частоты мутаций у человека?
Приведите примеры.
7.
Роль стресса в мутационном процессе.
8.
Дайте определение понятий: канцероген, канцерогенез, канцерогенная
опасность.
9.
Что известно о мутагенной активности этилового спирта?
10.
Генетический мониторинг в популяциях людей.
11.
Выпишите антимутагены растительного и животного происхождения.
12.
Классификация тератогенов.
13.
Обоснуйте необходимость поиска антимутагенов.
14.
В каких клеточных структурах наиболее полно представлены ферменты
биотрансформации:
А. ядре
Б. лизосомах
В. рибосомах
Г. ЭПС
Д. цитоплазме
Е. аппаратеГольджи?
Вариант 2.
1. Перечислите наиболее широко распространённые химические соединения,
характеризующиеся мутагенной активностью.
2. Приведите примеры по мутагенному эффекту свободных радикалов.
3. Каковы основные принципы гипотезы о резонансном мутагенезе?
4. Почему в мониторинговых исследованиях следует учитывать уровень
инфицированности организмов на данной территории?
5. Понятие, критерии оценки генетического груза в популяциях человека.
6. Чем определяется генетическая опасность пестицидов?
7. Классификация и механизмы действия канцерогенов.
8. Охарактеризуйте появление естественных мутаций у человека.
9. Каковы особенности ферментов биотрансформации?
20
10. Каковы генотоксические эффекты курения?
11. Какие основные группы антимутагенов вам известны?
12. Каково влияние нитратов на генетический аппарат? Каким образом
растительная пища может определять возникновение онкогенныхнитрозаминов?
13. Ксенобиотики – это…?
14. В чём различие мутагенов с «задержанным» и «незадержанным» эффектом?
15. Какие металлы представляют угрозу для генетического аппарата? Каковы
источники поступления металлов в организм? Приведите примеры.
ПФ-10 Типовые темы рефератов и методические рекомендации к ним
1. Проблема диоксинов в окружающей среде.
2. Экологические кризисы и научно-технический прогресс.
3. Мутагенез и канцерогенез: проблемы.
4. Экологические болезни.
5. Мобильные генетические элементы и их роль в изменчивости.
6. Роль стрессовых факторов в мутационном процессе.
7. Проблемы создания и использования трансгенных организмов.
8. Гены множественной лекарственной устойчивости.
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 кзачет 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: семинары - 80 баллов; контрольные работы – 10 баллов; тестирование – 5
баллов; реферат - 5.
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 экзамен в устной форме. На зачете 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,
21
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;
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 недопускаются.
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. Щелкунов С. Н.. Генетическая инженерия [Электронный ресурс] / Новосибирск:
Сибирское университетское издательство, 2010. -514с. - URL: http://biblioclub.ru
2. Нахаева В. И.. Практический курс общей генетики: учебное пособие [Электронный
ресурс] / М.:Флинта, 2011. -210с. - URL: http://biblioclub.ru
3. Картель Н. А., Макеева Е. Н., Мезенко А. М.. Генетика. Энциклопедический словарь
[Электронный ресурс] / Минск:Белорусская наука, 2011. -992с. - URL: http://biblioclub.ru
4. Курчанов Н. А.. Генетика человека с основами общей генетики : для самоподготовки:
руководство [Электронный ресурс] / СПб:СпецЛит, 2010. -64с. - URL: http://biblioclub.ru
5. Беличенко Н. И.. Законы Менделя: решебник [Электронный ресурс] / Ростовн/Д:Издательство Южного федерального университета, 2011. -86с. - URL: http://biblioclub.ru
12.2 Дополнительная литература:
1. Пузынина, Г.Г. Спецкурс «Экологическая генетика» [Текст]: учебно-метод.пособие /
Г.Г. Пузынина. – Ишим: Изд-во ИГПИ им. П.П.Ершова, 2008. – 16 с. (5)
2. Учебно-полевая практика по генетике [Текст]: учеб.-метод. рек. для студентов БГФ /
сост. Г.Г. Пузынина. - Ишим: Изд-во ИГПИ им. П.П. Ершова, 2007. - 48 с.(50)
3. Пузынина, Г.Г. Генетика [Текст]: сб.задач: учеб.пособие для вузов по спец. «Биология» /
Г.Г. Пузынина. – Ишим: Изд-во ИГПИ им. П.П.Ершова, 2008. – 96 с. - (4)
4. Курчанов, Н.А. Генетика человека с основами общей генетики [Текст] : учеб. пособие /
Н. А. Курчанов. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб. : Спец. лит., 2009. - 191 с. (2)
5. Клаг, Уильямс С. Основы генетики [Текст] / Клаг Уильям С., М.Р. Каммингс. - М.
:Техносфера, 2009. - 896 с. (1)
22
6. Гордей И. А., Белько Н. Б., Люсиков О. М.. Секалотритикум (хSecalotriticum).
Генетические основы создания и формирования генома [Электронный ресурс] /
Минск:Белорусская наука, 2011. -215с. - URL: http://biblioclub.ru
7. Жимулев И. Ф.. Общая и молекулярная генетика: учебное пособие [Электронный ресурс]
/ Новосибирск:Сибирское университетское издательство, 2007. -480с. - URL: http://biblioclub.ru
12.3 Интернет-ресурсы:
№
Наименование
электроннобиблиотечной системы
(ЭБС)
Принадлежн
ость
Адрес сайта
Наименование
организациивладельца, реквизиты
договора на
использование
подписка ТюмГУ
1.
Электронно-библиотечная
система «Университетская
библиотека онлайн»
сторонняя
http://biblioclub.r
u
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 2014 года.
3.
Универсальная справочно- сторонняя
информационная
полнотекстовая база
данных “EastView” 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 2014 года.
http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1
ang=ru
рабочее место, подписка
в 2014 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
7.
23
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).
WindowsMediaPlayer
PowerPoint
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 сдать семинары по каждому модулю, выполнить две
письменные контрольные работы по темам «Модификационная изменчивость» и «Химические
мутагены, пройти тестирование по разделу «Введение в экологическую генетику», а также
подготовить реферат.
Самостоятельная работа студентов в основном направлена на самостоятельное освоение
теоретического материала дисциплины.
24
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2014 / 2014 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
1. Из списка литературы удалены источники ранее 2005 года издания.
2. Изменен титульный лист программы.
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры 10.09.2014 г.
Заведующий кафедрой
Левых А.Ю.
Подпись
25
Ф.И.О.