Рабочая учебная программа дисциплины современные проблемы биологии для направления подготовки 06. 03. 01 «Биология» Уровень: бакалавриат




Сторінка1/4
Дата конвертації19.04.2016
Розмір0.71 Mb.
  1   2   3   4


Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ставропольский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

ГБОУ ВПО СтГМУ Минздрава России
КАФЕДРА БИОЛОГИИ


УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе, профессор




А.Б. Ходжаян

«___»_____________ 2014 г.




РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОЛОГИИ

для направления подготовки 06.03.01 «Биология»


Уровень: бакалавриат

Профиль: экология

Форма обучения: очная

Нормативный срок обучения: 4 года


Всего ЗЕТ __5____

Всего часов ___180___, из них:



  • аудиторных занятий __72___ часов

- лекций __18__ часа

- практических занятий _54_ часов



  • самостоятельная работа __72___ часа

  • формы контроля:

- курсовая работа __1__, семестр __шестой__

- экзамен: семестр___шестой__ (36 часов)


г. Ставрополь

2014 г.


Рабочая учебная программа разработана в соответствии с

- ФГОС ВО по направлению подготовки 06.03.01 «Биология», утвержденным приказом Минобрнауки России от 07.08.14 г.


944;

- рабочим учебным планом по направлению подготовки 06.03.01 «Биология», утвержденным Ученым советом университета


от 27 августа 2014 года протокол № 1;

- типовой (примерной) учебной программой по дисциплине «Современные проблемы биологии»


Рабочая учебная программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры биологии

«___» _______________2014 года протокол № _____


Зав. кафедрой, проф. _________________ А.Б. Ходжаян
Одобрена Цикловой методической комиссией факультета гуманитарного и медико-биологического образования
«___» _______________2014 года протокол № _____
Председатель ЦМК, доцент _________________Н.К. Маяцкая
Согласована:

Декан факультета гуманитарного и медико-биологического образования, проф.

_________________ Н.А. Федько
Начальник УМУ

_____________ Н.П. Вышковский


«___» _______________ 2014 года
Руководитель ЦУКО, доц.

______________ С.В. Новиков


«___» _______________ 2014 года
Рецензент: профессор кафедры ботаники, зоологии и общей биологии СКФУ, доктор ветеринарных наук

________________ И.М.Мануйлов




Пояснительная записка

Программа дисциплины «Современные проблемы биологии» составлена для бакалавров направления 06.03.01 «Биология» профиля «Экология» очной формы обучения.

Современная биология изобилует узловыми проблемами, решение которых может оказать революционизирующее влияние на естествознание в целом и прогресс человечества. Это многие вопросы молекулярной биологии и генетики, эволюционной теории и антропогенеза, физиологии и биохимии; фото- и хемосинтез, энергетика и продуктивность природных сообществ и биосферы в целом; коренные философско-методологические проблемы.

Дисциплина «Современные проблемы биологии» изучается в объеме 180 часов (5 зачетных единиц), из них 72 часа – аудиторная работа (18 часов – лекции, 52 часа – практические занятия, 2 часа лабораторного практикума), 72 часа – самостоятельная работа студентов и 36 часов отводится на экзамен.

Дисциплина «Современные проблемы биологии» состоит из 6 разделов: «Проблемы биологии в XXI веке», «Методологические достижения и перспективные направления физиологии и биологии развития», «Методологические достижения и перспективные направления клеточной биологии», «Методологические достижения и перспективные направления генетики», «Проблемы биологической безопасности населения» «Методологические достижения и перспективные направления в эволюционной теории и антропологии», в которых рассматриваются актуальные проблемы, методологические достижения биологических дисциплин.

В настоящее время по уровню биологических исследований можно судить о материально-техническом развитии общества. Биология становится реальной производительной силой, что станет залогом расцвета биологии в будущем и, несомненно, ознаменуется открытием новых фундаментальных закономерностей живой природы. Само существование человечества в биосфере Земли оказывается тесно связанным с успехами в решении многих биологических проблем. Биология становится научной, рациональной основой отношений между человеком и природой.




  1. Цель и задачи освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины является формирование представлений об основных направлениях современных биологических исследований, проблемах и перспективах современной биологии.

Задачи дисциплины:

• знакомство с актуальными проблемами, методологическими достижениями и перспективными направлениями развития основных биологических дисциплин;

• закрепление умений и навыков самостоятельной работы по реферированию научных статей;

• умение анализировать, сопоставлять и обобщать данные изученной литературы.



2. Место дисциплины в структуре ООП

«Современные проблемы биологии» (Б1.Б.20) входит в базовую часть дисциплин учебного плана (ФГОС 3 +) и предназначена для студентов 3 курса очной формы.

Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта высшего образования.

Курс тесно связан с другими дисциплинами, изучаемыми по времени параллельно, например «Право, правовые основы охраны природы и природопользования», «Философия», «Учение о биосфере», «Экология городских экосистем» и др.

При изучении дисциплины студенты опираются на теоретические знания и умения изученных ранее дисциплин: «Общая биология», «Зоология», «Цитология и гистология», «Молекулярная биология», «Биология размножения и развития», «Экология», «Биоэтика» и др.

Знания, полученные в ходе изучения дисциплины «Современные проблемы биологии», являются необходимыми в освоении курсов «Экологический мониторинг», «Экология и рациональное природопользование», «Экология популяций и экосистем», «Основы медицинской генетики», «Экология городских экосистем», «Основы биотехнологии», «Агроэкология и продовольственная безопасность», «Экология человека» и др.



3. Требования к результатам освоения дисциплины

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие компетенции:



Общепрофессиональными компетенциями (ОПК):

  • владение базовыми представлениями об основных закономерностях и современных достижениях генетики и селекции, о геномике, протеомике (ОПК-7);

  • умение обосновать роль эволюционной идеи в биологическом мировоззрении; владение современными представлениями об основах эволюционной теории, о микро- и макроэволюции (ОПК-8);

  • способность и готовность вести дискуссию по социально-значимым проблемам биологии и экологии (ОПК-14).

Профессиональными компетенциями (ПК):

  • готовность применять на производстве базовые общепрофессиональные знания теории и методов современной биологии (ПК-3);

  • владение современными методами обработки, анализа и синтеза полевой, производственной и лабораторной биологической информации, правилами составления научно-технических проектов и отчетов (ПК-4).

Студенты должны:

знать

1) уровни организации живых систем на Земле;

2) актуальные проблемы современной клеточной биологии, генетики, физиологии, антропологии, эволюционной теории;

3) основные направления современных биологических исследований;

4) проблемы человечества и возможные биологические пути их решения;

5) понимать ответственность ученого.

уметь

1) использовать фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности, в том числе и для решения современных проблем биологии;

2) пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой и интернетом для профессиональной деятельности;

3) проводить анализ и обобщение изученной литературы.

владеть

1) изученным объемом информации по предмету;

2) методологическими основами современной биологической науки;

3) способностью к самообучению и саморазвитию, что необходимо для адаптации к постоянно изменяющемуся внешнему миру, для повышения квалификации и реализации себя в профессиональной деятельности.

4. Компетенции, знания, умения и навыки при освоении дисциплины

п/п

Наименование разделов дисциплины


Индекс

компетенций по ФГОС



В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны

ОПК-7

ОПК-8

ОПК-14

ПК-3

ПК-4

Знать

Уметь

Владеть

1.

Проблемы биологии в XXI веке

+

+

+







2,3,4,5

1,2,3

1,2,3

2.

Методологические достижения и перспективные направления физиологии и биологии развития

+

+

+

+

+

2,3,4,5

1,2,3

1,2,3

3.

Методологические достижения и перспективные направления клеточной биологии

+

+

+

+

+

2,3,4,5

1,2,3

1,2,3

4.

Методологические достижения и перспективные направления генетики

+

+

+

+

+

2,3,4,5

1,2,3

1,2,3

5.

Проблемы биологической безопасности населения

+

+

+

+

+

3,4,5

1,2,3

1,2,3

6.

Методологические достижения и перспективные направления в эволюционной теории и антропологии

+

+

+

+

+

2,3,4

1,2,3

1,2,3



5. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет:



5

зачетных единиц (ЗЕТ),

180

часов.




Вид учебной работы


Всего

часов


1. Аудиторные занятия (всего)

72

В том числе:




Лекции (Л)

18

Семинары (С)

-

Практические занятия (ПЗ)

52

Лабораторный практикум (ЛП)

2

2. Самостоятельная работа студентов (СРС)

72

В том числе:




Контрольная работа

4

Другие виды самостоятельной работы:




Курсовая работа (реферат)

2

Изучение учебного материала

при подготовке к занятиям



50

Подготовка к экзамену

16

3. Промежуточная аттестация

(зачет / экзамен)



36

Общая трудоемкость дисциплины (часы)

180




  1. Содержание дисциплины

6.1. Содержание разделов дисциплины

Раздел №1. Проблемы биологии в ХХI веке.

Введение в дисциплину «Современные проблемы биологии». Цели, задачи, методы изучения. Механизмы происхождения жизни, её изменчивости и эволюции – три проблемы биологии как науки.

Уровни биологического исследования от молекулярного до популяционного. Осмысление экспериментальных данных на различных уровнях организации живого (молекула – клетка – организм – популяция).

Новейшие направления биологических исследований в молекулярной биологии, молекулярной генетике, иммуногенетике, онкогенетике, биологии развития.

Молекулярная биология. Дальнейшее изучение структуры макромолекул и понимание того, как эта структура определяет их сложные и многообразные функции, — одна из ключевых проблем современной молекулярной биологии. Первоочередная задача молекулярной биологии - молекулярный механизм экспрессии генов. Механизмы метаболической регуляции внутриклеточных процессов, роль плазматической мембраны в этих процессах.

Молекулярная генетика (работы по расшифровке генома человека, растений и животных; создание новых искусственных геномов, замена дефектных участков геномов, контроль за активностью геномов; методы и подходы генно-хромосомной инженерии).



Новейшие направления биологических исследований. Синтетическая биология, нанотехнологии, бионика, нутригеномика и нутригенетика, меметика, нейроэкономика, соноцитология, сеттлеретика.

Проблемы криобиологии и криоконсервации живых систем для сохранения редких, ценных и исчезающих видов; современные проблемы крионики.

История криобиологии: П.И. Бахметьев, П. Беккерель, Г. Рам, Л. Рэ, В.К. Милованов, И.Н. Соколовская и И.В. Смирнов, О. Смит, Б.Н. Вепринцев и др. Современные проблемы технологий сохранения генетического материала ценных, исчезающих, сокращающих численность и редких видов растений и животных с применением методов криоконсервации. Криосохранение ценных штаммов микроорганизмов. Лиофилизация фармацевтических препаратов. Исследование молекулярных механизмов эффективного замораживания-размораживания. Изучение изменений, происходящих в организме после замораживания и размораживания. Проблемы массового криосохранения половых продуктов рыб, птиц и млекопитающих; органов животных и человека. Поиск и разработка универсальных криопротекторов. Причины расхождения биомедицинских и религиозно-этических точек зрения на проблему крионики. Космическая биология.

Актуальные вопросы происхождения жизни на Земле. Представление о сущности жизни. Определения жизни как явления во Вселенной. Живые и неживые системы. Уровни организации живых систем и живого вещества на Земле.

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле (гипотеза сотворения, гипотеза стационарного состояния, гипотеза панспермии, гипотеза самопроизвольного зарождения, гипотеза биохимической эволюции). Перспективы создания общей теории жизни.
Раздел №2. Методологические достижения и перспективные направления физиологии и биологии развития.

Физико-генетические функции организма: для растений – фотосинтез, азотофиксация и др., для животных – поведение, стресс – реактивность и др. Эколого-физиологические проблемы адаптации к различным факторам среды обитания. Адаптация организма к экстремальным факторам среды. Механизмы адаптации на клеточном, тканевом, органном, организменном уровнях. Стресс-реакция, ее роль в формировании адаптационных механизмов.

Нейрофизиология (нейробиология). Изучение молекулярной организации субклеточных структур нервной ткани, их биофизических свойств, познание комплексной организации и взаимодействия отдельных областей нервной системы. Сущность и цель нейробиологии - создание теоретической основы, позволяющей понять законы поведения животных, и законы, определяющие действия и мышление человека. 

Изучение принципов управления физиологическими функциями организма. "Внутриклеточная сигнализация", "синаптическая передача", "регуляторные пептиды" и "нейрогуморальная интеграция". Патология висцеральных органов современного человека - результат нарушений регуляторных процессов. Причины, вызвавшие сбой в управлении: стресс, инфекционный процесс, неблагоприятные экологические условия.

Комплексные исследования трудовой деятельности человека. Изучение закономерностей регуляции психофизиологических функций человека и управление функциональным состоянием в различных (в том числе и экстремальных) условиях трудовой деятельности. Разработка физиологические и психофизиологические основ профотбора и организации деятельности на производстве.

Методологические достижения и перспективные направления биологии развития. Проблемы коррекции этапов развития. Современные представления об индукционном процессе. Работы П. Ньюкопа по эмбриональной индукции.

Многоуровневая организация структуры управления дифференцировками. Нелинейность механизма управления дифференцировками. Бейесовская модель процесса детерминации зародышевых структур.

Феномен биологического старения, его особенности. Проявление старения на молекулярном уровне. Проявление старения на субклеточном уровне. Проявление старения на клеточном и тканевом уровнях.

Гипотезы и теории старения. Гипотеза немецкого биолога Августа Вейсмана (XIX в.) о наличии некого механизма старения у животных. Свободно радикальная теория старения Денхама Хармана (195б г.) и Эмануэля. Митохондриальная теория как частный случай свободно радикальной теории. Теория "перекрестных сшивок". Теория апоптоза. Эффект Леонарда Хейфлика (1961г). Теломерная теория старения российского ученого А. М. Оловникова, согласно которой ограниченное количество делений клетки связано с механизмом удвоения ДНК. Концы хромосом как буферная зона. Элевационная теория старения В. Дильмана. Понижение чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови. Мелатонин и старение. Теория гликозилирования белков. Глюкосепан. Теория повреждения ДНК и репарация. Факторы, защищаюшие макромолекулы клеток от повреждения свободными радикалами (СОД, глутатионпероксидаза, каталаза, провитамин А, токоферол, аскорбиновая кислота, мочевая кислота и мелатонин, хелатные агенты и синтетические антиоксиданты). Старение иммунной системы и ограничение продолжительности жизни. TOR центрическая «квази-программа» старения.

Генетика старения и долгожительства. Популяционная генетика старения. Близнецовый метод оценки долгожительства. Монозиготные и гетерозиготные близнецы. Закономерности наследования долгожительства в ряду поколений. Роль среды обитания, семейных привычек и питания. Анализ долгожительства у приёмных детей. Наследуемость ивариабельность продолжительности жизни у некоторых видов животных (нематоды, плодовые мухи, имбредные мыши). Виды с максимальной видовой и индивидуальной продолжительностью жизни.

Биологические механизмы сдерживания старения при низкокалорийной диете. Биологическая роль гипогликемии. Фармакологические подходы в предупреждении не ферментативного гликозилирования. Роль соматических мутаций и репарации ДНК в процессах старения. Повреждения ядерной и митохондриальной ДНК соматических клеток. Накопление с возрастом мутаций в различных органах и тканях — основной фактор, определяющий развитие возрастных патологий, включая рак.

Раздел №3. Методологические достижения и перспективные направления клеточной биологии.

Структура биологических мембран и их участие в межклеточных взаимодействиях. Передача внешнего сигнала в клетку и внутриклеточные медиаторы. Клеточный цикл, апоптоз. Феномен программированной клеточной гибели, его биологическая роль в процессах роста, морфогенеза и дифференцировки клеток. Отличие апоптоза от травматической гибели клеток — некроза. Апоптоз и продолжительность жизни. Выбор «стратегии» организма - репарация ДНК или остановка пролиферации и апоптоз. Гены, ответственные за включение механизма апоптоза. Стимуляция апоптоза ограничением питания. Апоптоз и нейродегенеративные заболевания, "вторичная смерть" клеток при инфаркте. Феноптоз — запрограммированная смерть организма.

Проблемы клеточной и репродуктивной биологии; методы исследования и перспективы применения эмбриональных стволовых клеток. Современное состояние проблемы формирования линии герминативных стволовых клеток в раннем онтогенезе, их пролиферации и дифференцировки. Регуляция репродуктивной функции позвоночных животных на разных этапах онтогенеза. Исследования стволовых клеток (СК) (тотипотентных, мультипотентных и пр.), источники, методы выделения, особенности роста и дифференцировки СК в культуре. Перспективы клинического использования СК. Работы Д.Томсона и Д. Герхарта (1998) в области эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). Применение ЭСК в заместительной и трансплантационной медицине. Разрешение проблемы инверсии соматических клеток взрослого организма в ЭСК. История общественных отношений и предубеждений к проблеме использования ЭСК в клинических целях. Перспективы развития клеточной трансплантологии. Тканевая инженерия.

Онкогенез. Общие характеристики опухолевого роста и особенности опухолевых клеток. Отличительные особенности опухолевых клеток от нормальных клеток. Изменение морфологии. Изменение биохимических процессов (скорости гликолиза, секреции протеаз). Неконтролируемый или слабо контролируемый рост. Способность перемещаться с током крови или лимфы и давать эктопические очаги роста (ивазивность).

Особенности при культивировании в системе in vitro: снижение зависимости от факторов роста, от субстрата и от плотности клеток (увеличение плотности при культивировании). Утрата контактного торможения движения. Различия между клетками злокачественных и доброкачественных опухолей.

Возможные причины возникновения опухолей. Онкогенные вирусы. Радиационные механизмы. Химические канцерогены. Прямые канцерогены. Проканцерогены и метаболическая активация. Промежуточные и конечные канцерогены. Механизмы действия канцерогенов. Ковалентное связывание с ДНК и её повреждения. Связывание с белками. Мутагены и индуцируемые ими мутации. Стадии процесса канцерогенеза. Инициация и промотирование. Опухолевые промоторы.

Биология и физиологические особенности организмов, у которых не обнаружены опухолевые заболевания (на примере голого землекопа). Опухоли, возникающие в результате трансмиссивной передачи опухолевых клеток от особи к особи (на примере саркомы Стикера у собак).
Раздел. №4. Методологические достижения и перспективные направления генетики.

Развитие представлений о гене. Структурная организация генома эукариот и прокариот. Строение и функционирование хромосом.

Проблемы современной генетики. Работы по расшифровке генома человека, растений и животных. Создание новых искусственных геномов. Замена дефектных участков геномов, контроль за активностью геномов.

Введение в геномику. Термин "Геном" и понятие о геноме. Термин "Геномика" и задачи, решаемые геномикой. Открытия и достижения генетики, биохимии и молекулярной биологии, явившиеся фундаментом для развития геномных технологий. Необходимость информационных технологий для становления и развития геномики. Основные принципы геномики. Генная медицина. Влияние геномики на медицину, систематику и эволюционную теорию. Геномика и её роль в лечении инфекционных заболеваний.

Открытие ферментов рестрикции - главного инструмента в технологии рекомбинантных ДНК. Технологии рекомбинантных ДНК. Метод молекулярного клонирования. Автономные репликоны и их свойства. Векторы и их организация. Клонирующие векторы. Метод амплификации ДНК – полимеразная цепная реакция (ПЦР).

Идентификация и клонирование специальных генов. Библиотеки ДНК. Методы скрининга библиотек ДНК.

Стратегия секвенирования. Фундаментальная технология секвенирования - метод "терминатора" (метод обрыва цепи при ДНК полимеризации). Метод "дробовика" (клон за клоном).

Аннотирование генома — извлечение из установленных последовательностей полезной биологической информации. Геномные браузеры (программы просмотра). "Гены сироты". Базы данных последовательностей. Транскриптомика (глобальный анализ мРНК, анализ генной экспрессии) и её задачи. ДНК микрочипы (точечные и олигонуклеотидные микрочипы высокой плотности). Мультиплексная гибридизация.

Общая структура генома человека. Размеры генома человека. Два клеточных генома. Различия в организации. Содержание ГЦ пар в геноме человека и островки, обеднённые ГЦ парами. Гены, кодирующие белки и их классификация. Гены, не кодирующие белки (гены, кодирующие различные типы РНК). Гены транспортных РНК. Гены рибосомных ДНК. Структурная организация рибосомных генов в ядрышковых организаторах хромосом. Ядрышеообразующие хромосомы.

Протеомика - глобальный анализ белков и решаемые ей задачи. Медицинские аспекты протеомики. Метаболомика. Протеом клетки человека и протеом организма человека. Белковые маркёры различных заболеваний. Идентификация генов, ответственных за болезни человека. Гены вызывающие моногенные заболевания и гены, повышающие вероятность возникновения заболеваний. Болезни, связанные с генами, кодирующими ферменты. Болезни, связанные с генами, кодирующими транскрипционные факторы.

Биологическая значимость генетического полиморфизма. Полиморфизм по генам предрасположенности к болезни Альцгеймера и СПИДу. Карта одиночных замен и мультигенные заболевания. Молекулярная медицина и её связь с изучением полиморфизма генов. Индивидуальные реакции на лекарства.

Отсутствие корреляции между количеством ДНК, приходящимся на клетку, и сложностью организма (С парадокс). Представления об эгоистичной ДНК Ф. Крика.

Гены человека, гомологичные генам дрозофилы, элегантной нематоды и дрожжей. Общие гены, отвечающие за основной метаболизм клетки, репликацию и репарацию ДНК, и процессы биосинтеза белка. Гены, продукты которых похожи на белки бактерий и не похожи на белки дрожжей, мухи и червя или других беспозвоночных животных, но встречаются у позвоночных. Проблема объяснения пути попадания этих генов в геном позвоночных и человека. Фактор горизонтального переноса от бактерий, инфицирующих позвоночных.

Проект «Геном человека». Заслуги Джеймса Уотсона в реализации проекта. Цена проекта и его участники. Международный консорциум. Частная биотехнологическая компания «Сelera genomics» и её проект по геному человека. Роль национальных институтов здоровья США.

Подготовительная работа, предшествовавшая проекту. Этические и социальные аспекты проекта. Геном человека. История расшифровки геномов различных организмов. Пилотные проекты и модельные организмы (Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, Mus musculus). Секвенирование их геномов.

Революция в генетическом картировании. Генетические карты и маркеры. Полиморфизмы длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Полиморфизм простых повторов. Геномные вариации как основа нового медицинского направления фармакогеномики. Локализация гена в группах сцепления. Картирование генов с помощью хромосомных перестроек. Картирование генов с помощью соматического кроссинговера. Методы и подходы хромосомной инженерии. Генетический контроль некоторых аспектов поведения человека. Генетический контроль формирования психологических характеристик человека.

Общая внутренняя морфология и разнообразие форм. Ультраструктура митохондрий. Митохондриальные мембраны. Формирование крист. Функции митохондрий. Понятие о хондриоме. Авторепродукция митохондрий. Митохондриальные геномы различных организмов. Особенности строения генома митохондрий жгутикового простейшего Reclinomonas. Особенности геномов митохондрий у высших растений. Множественность форм существования кольцевой митохондрионной ДНК у растений (на примере кукурузы). Митохондриальные заболевания.
Раздел № 5. Проблемы биологической безопасности населения

Возможность неконтролируемого создания и распространения генномодифицированных организмов (ГМО), нарушающих природное равновесие и живые системы. Исследования безопасности генетически модифицированных организмов. Использование ГМО и государственное регулирование. Использование ГМО в России. Проблемы ГМО в сельском хозяйстве. Альтернативные ГМО подходы: технологии активизации генома растений и животных.

Создание высокотехнологичной методологии для манипулирования человеческой наследственностью для разработки и применения биологического оружия нового поколения. Разработка новых видов биологического оружия – вирусного, токсинного и генного (siRNA и miRNA), белки-репрессоры, прионы и др. Возможность избирательного поражающего воздействия на определенную популяцию. Сложности противостояния биотерроризму. Проблема предотвращения разработки и производства молекулярно-генетического оружия.

Поддержание высокого уровня фундаментальной науки – важнейшее условие противостояния распространению биооружия.



Раздел №6. Методологические достижения и перспективные направления в эволюционной теории и антропологии.

Развитие представлений о биоразнообразии. Современные представления о теории вида.

Синтетическая теория эволюции в свете современных представлений о механизмах микро- и макроэволюции: эволюционная палеонтология; эволюционная морфология животных; эволюционная гистология; эволюционная биологическая химия.

Естественная система живых организмов. Принципы классификации. Современные классификационные системы, как отражение представлений о темпах эволюции. Вирусы, плазмиды, прионы – их организация и место в биосфере. Клеточные формы жизни: прокариоты, эукариоты. Перспективные направления наук о биологическом многообразии. Проблема сохранения биоразнообразия.

Современные представления о происхождении и эволюции человека. Движущие силы, антропогенеза. Роль социальных факторов в смене исторических видов рода Человек. Исторические подвиды Человека разумного. Современные популяционно-генетические тенденции в эволюции человека.
6.2. Разделы дисциплины и формы занятий




п/п

Наименование раздела дисциплины

Л

ПЗ

ЛП

СРС

Форма

контроля

(экзамен)

Всего часов

1.

Проблемы биологии в XXI веке

2

4




10




16

2.

Методологические достижения и перспективные направления физиологии и биологии развития

2

11

1

12




26

3.

Методологические достижения и перспективные направления клеточной биологии

2

13

1

10




26

4.

Методологические достижения и перспективные направления генетики

6

16




12





34

5.

Проблемы биологической безопасности населения

4

2




10




16

6.

Методологические достижения и перспективные направления в эволюционной теории и антропологии

2

6




18




26




Экзамен













36

36




ВСЕГО:

18

52

2

72

36

180


6.3. План лекций




п/п

Кол-во

часов

Тема лекции

Перечень учебных вопросов

1.

2

Введение.

Современные

проблемы биологии

1. Введение в дисциплину «Современные проблемы биологии». Цели, задачи, методы изучения.

2. Проблемы биологии как науки.

3. Новейшие направления биологических исследований.


2.

2


Феномен

биологического старения

1. Особенности феномена биологического старения. 2. Проявление старения на молекулярном уровне.

3. Проявление старения на субклеточном уровне.

4. Проявление старения на клеточном и тканевом уровнях.

5. Гипотезы и теории старения.

6. Генетика старения и долгожительства.

7. Радиационное и химическое повреждение ДНК при


старении.

3.

2

Проблемы

клеточной и

репродуктивной биологии

1. Методы исследования и перспективы применения эмбриональных стволовых клеток.

2. Современное состояние проблемы формирования линии герминативных стволовых клеток в раннем онтогенезе, их пролиферации и дифференцировки.

3. Регуляция репродуктивной функции позвоночных животных на разных этапах онтогенеза. Исследования стволовых клеток (СК).

4. Источники, методы выделения, особенности роста и дифференцировки СК в культуре.

5. Перспективы клинического использования СК.


4.

2

Методы

современных

генетических

исследований

1.Открытие ферментов рестрикции. Технологии рекомбинантных ДНК.

2. Метод молекулярного клонирования.

3. Метод амплификации ДНК – полимеразная цепная реакция (ПЦР).

4. Идентификация и клонирование специальных генов.

5. Библиотеки ДНК. Методы скрининга библиотек ДНК.

6. Стратегия секвенирования.



5.

2

Геномика

Геномика и её роль в лечении инфекционных заболеваний.

Основные принципы геномики. Генная медицина. Влияние геномики на медицину, систематику и эволюционную теорию.

Введение в геномику. Термин "Геном" и понятие о геноме. Термин "Геномика" и задачи, решаемые геномикой.


6.

2

Проблемы современной генетики

1. Работы по расшифровке генома человека, растений и животных.

2. Создание новых искусственных геномов. Замена дефектных участков геномов, контроль за активностью геномов.

3. Общая структура генома человека.

4. С парадокс. Представления об эгоистичной ДНК Ф. Крика.

5. Гены, кодирующие белки.

6. Протеом клетки человека и протеом организма человека.

7. Революция в генетическом картировании.


7.

2

Создание и распространение генномодифицированных организмов (ГМО)

1. Возможность неконтролируемого создания и распространения генномодифицированных организмов (ГМО).

2. Исследования безопасности генетически модифицированных организмов.

3. Использование ГМО и государственное регулирование.

4. Использование ГМО в России.

5. Проблемы ГМО в сельском хозяйстве.

6. Альтернативные ГМО подходы: технологии активизации генома растений и животных.



8.

2

Проблема

биологического оружия

1. Разработка новых видов биологического оружия – вирусного, токсинного и генного (siRNA и miRNA), белки-репрессоры, прионы.

2. Возможность избирательного поражающего воздействия на определенную популяцию.

3. Сложности противостояния биотерроризму.

4. Проблема предотвращения разработки и производства молекулярно-генетического оружия.



9.

2

Естественная

система живых организмов.

1. Принципы классификации системы живых организмов.

2. Современные классификационные системы, как отражение представлений о темпах эволюции. 3. Вирусы, плазмиды, прионы – их организация и место в биосфере.

4. Клеточные формы жизни: прокариоты, эукариоты.

5. Перспективные направления наук о биологическом многообразии.

6. Проблема сохранения биоразнообразия.


18 часов

ИТОГО:

  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка