Министерство образования и науки Российской Федерации ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Наименование дисциплины
реклама
Министерство образования и науки Российской Федерации ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Наименование дисциплины «Биология с основами экологии» Рекомендуется для направления подготовки (специальности) 111801 «Ветеринария» Квалификация (степень) выпускника – «специалист» Москва 2011 1. Цели и задачи дисциплины. Особенность программы по дисциплине «Биология с основами экологии» состоит в фундаментальном характере изложения предмета, имеющего цели – изучение структурнофункциональных особенностей, размножение, закономерности развития и взаимоотношений с окружающей средой основных групп животных в сравнительно-анатомическом, сравнительно-функциональном, филогенетическом и эволюционном аспектах, с учетом их практического значения для ветеринарного врача. Курс биологии с основами экологии имеет своей задачей дать ветеринарному врачу правильные систематические знания о строении и жизнедеятельности основных групп животных, о биотических, абиотических и антропогенных факторах, регулирующих распространение животных и их адаптацию к изменившимся условиям среды. Усвоение фактических данных необходимо для понимания теоретических основ, таких как закономерности индивидуального развития, исторического развития животного мира, формирования экосистем, видообразования, общих закономерностей филогенеза и морфофизиологических закономерностей эволюции. Ветеринарный врач должен знать принципы современной систематики, номенклатуру видов на латинском языке, строение, физиологию, экологию и географическое распространение наиболее важных групп животных, их поведение и циклы развития; возбудителей и переносчиков заболеваний животных, человека и сельскохозяйственных культур. Понимать смысл современных проблем взаимодействия общества и природы, разбираться в причинно-следственных связях, квалифицированно оценивать их характер и последствия. 2. Место дисциплины в структуре ООП: С.2 – общепрофессиональный ветеринарно-биологический цикл. В связи с тем, что общая биология является базой для дисциплин обще-профессионального и клинического профиля и одной из первых дисциплин, формирующих мировоззрение будущего ветеринарного врача, для изучения общей биологии с основами экологии необходимо знание общебиологических дисциплин в объеме среднего образования и латинского языка. Биология с основами экологии служит фундаментом для многих дисциплин биолого-ветеринарного профиля – анатомии животных, цитологии, гистологии и эмбриологии, ветеринарной генетики, физиологии и этологии животных, ветеринарной микробиологии и микологии, вирусологии и биотехнологии, иммунологии, ветеринарной радиобиологии, паразитологии и инвазионных болезней, эпизоотологии и инфекционных болезней, акушерства и гинекологии. Кроме того, она формирует клиническое мышления для таких дисциплин, как хирургия, терапия, паразитология, эпизоотология, болезни пчел, рыб и промысловых животных. 3. Требования к результатам освоения дисциплины Студенты должны обладать прочными знаниями в области биологии и экологии, включая: живые системы; уровни и принципы биологической организации; многообразие живых организмов; факторы здоровья и экологического риска; основы экологии; биосфера, её структура; природа и общество; глобальные экологические проблемы. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: -овладение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения; -осознание социальной значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности; -использование основныех законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - предмет, задачи и значение курса «Биология с основами экологии»; - основы систематики мира животных; - особенности биологии отдельных видов диких животных, - многообразие живых организмов с учетом уровня организации; - происхождение и развитие жизни; - диалектический характера биологический явлений, всеобщности связей в природе; - экологические законы как комплекс, регулирующий взаимодействие природы и общества; Уметь: - грамотно объяснять процессы, происходящие в организме, с точки зрения общебиологической и экологической науки; - применять полученные знания для обоснования мероприятий по охране природы, оценки последствий деятельности человека на природу; - применять полученные знания для доказательства единства живой природы. Владеть: -знаниями об основных биологических законах и их использовании в ветеринарии. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц Всего часов Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) 90 В том числе: Семестры 1 2 45 45 - Лекции 36 18 18 Практические занятия (ПЗ) 48 24 24 Семинары (С) 6 3 3 90 45 45 - - - + + + + + + Зачет; Зачет Экзамен 90 90 Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа (всего) В том числе: Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы освоение теоретического материала и подготовка к семинарским занятиям Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) экзамен Общая трудоемкость часы зачетные единицы 180 5 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины 1. Введение. 2. Разнообразие органического мира. 3. Сущность жизни. Свойства и уровни организации живого. 4. Молекулярно-генетический уровень организации жизни. 5. Живые системы: клетка, организм. 6. Наследственность и изменчивость организмов. 7. Эволюция органического мира. 8. Экология и охрана природы . 9. Генетическая инженерия и биотехнология. 1. ВВЕДЕНИЕ Этапы развития биологии. Первые сведения о живых существах в литературных памятниках античности и средневековья. Работы Аристотеля, Теофраста, Гай Плиния старшего, Авиценны. Развитие биологии в эпоху Возрождения (Леонардо да Винчи, А.Везалий, В.Гарвей, Д.Борелли). Система классификации К.Линнея. Развитие представлений о единстве органического мира. Работы К.Вольфа, К.Бэра, Т.Шванна, М.Шлейдена. Теория эволюции Ч.Дарвина. Законы наследственности Г.Менделя и зарождение генетики. Развитие биологии в 20 веке. Классификация биологических наук. Дифференциация классических разделов биологии. Возникновение новых наук в результате интеграции (биохимия, биофизика, цитогенетика и др.). Формирование экологии как комплексной, междисциплинарной науки. Методы биологических исследований. Описательный, сравнительный, исторический и экспериментальный методы. Использование современных технических средств в биологии. Использование моделирования для прогнозирования поведения биологических систем. Применение биологических знаний. Биотехнология как новый этап в развитии материального производства. Биология как теоретическая основа ветеринарной медицины. Развитие и перспективы генетической инженерии. Философские, социальные и этические проблемы биологии. 2. РАЗНООБРАЗИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА. Принципы и методы классификации организмов. Искусственные системы. Классификация организмов по хозяйственным признакам. Естественные системы. Концепция вида Д. Рея. Система классификации К. Линнея. Работы Ж. Ламарка, Ж. Кювье, Э. Геккеля. Основные таксоны животных и растений. Эволюционное направление в систематике. Методы классификации. Сравнительно-морфологический, сравнительно-эмбриологический, кариологический, эколого-генетический методы классификации организмов. Использование современных информационных технологий в классификации. Надцарство Доядерные организмы (Procaryota). Царство Дробянки (Mychota). Особенности строения и генетическая организация. Подцарство Архебактерии (Archaeobacteria). Метаногенные, галофильные и серозависимые бактерии. Подцарство Настоящие бактерии (Bacteria). Морфологические формы бактерий. Роль в природе. Бактериальные болезни животных и человека. Подцарство Оксифотобактерии (Oxyphotobacteria). Цианобактерии. Хлороксибактерии. Надцарство Ядерные организмы (Eucaryota). Царство Растения (Plantae). Особенности строения и метаболизма растительной клетки. Подцарство Багрянки (Rhodophyta). Места обитания. Размножение. Хозяйственное значение. Подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta). Видовое и морфологическое разнообразие. Зеленые водоросли. Диатомеи. Бурые водоросли. Роль в природе. Подцарство Высшие растения (Embryophyta). Расчленение тела. Чередование поколений. Основные отделы Высших растений. Направления эволюции. Царство Грибы (Fungi). Особенности строения и физиологических функций. Симбиотические отношения грибов с другими организмами. Настоящие грибы. Оомицеты. Лишайники. Роль в природе. Царство Животные (Animalia). Особенности строения и метаболизма животной клетки. Подцарство Простейшие (Protozoa). Типы симметрии. Важнейшие органеллы. Способы размножения и чередование поколений. Типы простейших. Филогенетические связи. Роль в природе. Паразитические простейшие. Подцарство Многоклеточные (Metazoa). Характеристика и филогенетические связи типов Многоклеточных. Особенности строения, классификация и филогенетические связи Хордовых. Разнообразие и классификация вирусов. Общие свойства вирусов. Происхождение вирусов. Вирусы животных, растений и бактерий. Вирусные болезни животных. Онкогенные вирусы. ВИЧ. 3. СУЩНОСТЬ ЖИЗНИ, СВОЙСТВА И УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО. Сущность и субстрат жизни. Жизнь как особая форма существования материи. Субстрат жизни: нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и белки. Свойства живого. Специфичность организации. Обмен веществ и энергии. Упорядоченность структуры. Целостность и дискретность. Самовоспроизведение и рост. Наследственность и изменчивость. Раздражимость и движение. Регуляция и обратная связь. Уровни организации живого: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. 4. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ. Химический состав живых систем. Элементарный состав клетки. Неорганические соединения. Значение воды для жизнедеятельности клеток. Органические соединения: белки, углеводы, липиды и липоиды, нуклеиновые кислоты. Генетический материал. Химическое строение и структура ДНК. Особенности строения нуклеотида. Первичная, вторичная и третичная структура ДНК. Локализация ДНК в клетке. Ядерные (хромосомные) детерминанты наследственности. Вирусный геном. РНК- и ДНК-содержащие вирусы. Геном прокариот. Нуклеоид бактерий. Геном эукариотов. Сателлитная ДНК. Экстраядерные (экстрахромосомные) детерминанты наследственности. Бактериальные плазмиды и их биологическое значение. Митохондриальные ДНК у животных. Геном хлоропластов растений. Другие формы экстраядерных ДНК. Репликация ДНК. Основные этапы репликации. Роль ферментов. Удвоение хромосом и их сегрегация в дочерние клетки. Мутации. Причины мутаций. Спонтанные и индуцированные мутации. Значение мутаций для организма и для эволюции вида. Генеративные и соматические мутации. Генные, хромосомные и геномные мутации. Поли- и гетероплоидия. Использование полиплоидии в селекции. Репарация повреждений ДНК. Эволюция генов и геномов клеток. Роль РНК в происхождении жизни. Формирование генетического кода. Роль сателлитной ДНК в образовании новых генов. Основные тенденции в эволюции геномов. 5. ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ: КЛЕТКА, ОРГАНИЗМ. Клетка — основная форма организации живой материи. Методы изучения клеток. Микроскопическая техника. Световая, фазово-контрастная, ультрафиолетовая, люминесцентная и электронная микроскопия. Цитохимические методы. дифференциальное центрифугирование, хроматография и электрофорез. Рентгеноструктурный анализ. Метод ядерного магнитного резонанса. Культивирование клеток на искусственных питательных средах. Структурно-функциональная организация прокариотических клеток. Строение клеточной оболочки. Особенности генетического материала. Органоиды и включения. Структурно-функциональная организация эукариотических клеток. Морфологическое и функциональное разнообразие клеток. Мембранная система. Цитоплазматический матрикс. Клеточные органеллы. Генетический материал. Размножение клеток. Митотическое деление и его биологический смысл. Фазы митоза. Митотическая активность различных тканей. Прямое деление (амитоз). Ткани животных и растений. Механизмы интеграции клеток в тканях. Информационные процессы в тканях. Основные типы тканей и особенности гистогенеза. Эволюция клеток и тканей. Основные эволюционные тенденции. Гипотезы происхождения эукариотических клеток. Обмен веществ и энергии. Анаболизм и катаболизм. Роль АТФ в энергетических процессах. Авто- и гетеротрофные организмы. Аэробное и анаэробное дыхание. Регуляция метаболизма. Поступление веществ в клетки. Пассивный транспорт веществ в клетку. Катализируемая диффузия. Активный перенос. Эндоцитоз. Фотосинтез. Планетарная роль фотосинтеза. Этапы фотосинтеза. Роль АТФ и НАДФ. Хемосинтез. Основные группы хемосинтезирующих бактерий. Подготовка энергии к использованию (дыхание). Основные стадии дыхания. Энергетический баланс анаэробного и аэробного дыхания. Окислительное фосфорелирование. Роль митохондрий. Использование энергии в клетках. Основные виды биологической работы в клетках. Метаболизм на уровне организмов. Происхождение типов обмена. Размножение, рост и индивидуальное развитие организмов. Бесполое размножение. Репродуктивный процесс у вирусов. Вегетативное размножение. Деление. Множественное деление. Фрагментация. Почкование. Спорообразование. Вегетативное размножение растений. Половое размножение. Конъюгация и трансдукция как формы полового процесса. Копуляция у одноклеточных организмов. Гаметогенез. Основные этапы и биологический смысл мейоза. Сперматогенез и овогенез. Осеменение и оплодотворение. Наружное и внутреннее осеменение. Зигогенез. Партеногенез (естественный и искусственный). Андрогенез. Гиногенез. Двойное оплодотворение у цветковых растений. Чередование поколений. Гаплоидные и диплоидные фазы развития. Первичное чередование поколений. Половое и бесполое поколение. Гаметофит и спорофит у растений. Вторичное чередование поколений. Гетерогония. Метагенез. Половой диморфизм. Биологический смысл полового диморфизма. Гермафродитизм. Истинный и ложный гермафродитизм у животных. Гермафродитизм у растений. Однодомные и двудомные растения. Онтогенез, его типы и периодизация. Понятие об онтогенезе. Проэмбриональный этап развития. Эмбриональный период. Дробление. Образование морулы. Бластула. Гаструляция. Развитие зародышевых листков. Гистогенез и органогенез. Дифференциация и детерминация клеток. Постэмбриональный онтогенез. Ювенильный и пубертатный периоды. Прямое и непрямое развитие. Биологический смысл метаморфоза. Старение и смерть. Происхождение способов размножения. Биологическая роль полового размножения. Изогамия, анизогамия и оогамия. Живорождение и его биологический смысл. 6. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОРГАНИЗМОВ. Наследственность, непрерывность жизни и среда. Наследственность и непрерывность жизни. Наследуемость признаков и их генетическая детерминируемость. Наследование, не связанное с полом. Наследование контролируемое, ограниченное и сцепленное с полом. Изменчивость и непрерывность разнообразия жизни. Наследственность, изменчивость и среда. Генотип и фенотип. Признаки качественные и количественные. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Методы, генетические модели и уровни изучения наследственности. Генетический анализ и этапы его реализации. Генетические системы, используемые в качестве экспериментальных моделей. Другие методы исследования. Закономерности передачи генетической информации. Генетическая организация хромосом. Доминантность и рецессивность. Опыты Г. Менделя. Расщепление (сегрегация) генов. Аллельные гены. Гомозиготные и гетерозиготные организмы. Множественный аллелизм. Независимое распределение генов. Дигибридные и полигибридные скрещивания. Свободная рекомбинация аллельных пар в гаметах. Хромосомные основы расщепления и независимого перераспределения генов. Наследственность, сцепленная с полом. Механизмы генетического определения пола. Детерминирование пола окружающей средой. Роль половых хромосом в контролировании признаков. Коньюгация и кроссинговер. Работы Т. Моргана. Группы сцепления. Биологический смысл кроссинговера. Молекулярные механизмы и генетический контроль рекомбинации. Линейный порядок генов в хромосоме. Современная концепция гена. Дробимость гена. Сайт. Цистрон. Концепция «один ген – один полипептид». Многокопийные гены. Кодирование РНК. Действие генов. Структура и свойства генетического кода. Триплетность. Неперекрываемость. Линейность. Вырожденность. Транскрипция и трансляция. Синтез РНК. Полимеразы. Процессинг. Сплайсинг. Трансляция. Роль транспортных РНК. Этапы полипептидного синтеза. Роль ферментов. Митохондриальный и хлоропластный генетические коды. Универсальность и происхождение генетического кода. Генетический контроль экспрессии генов. Регулирующее действие белков. Индукция и репрессия ферментов. Модель оперона. 7. ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА. Теория эволюции. Представления об эволюции до Чарлза Дарвина. Эволюционные представления в античном мире. Метафизические концепции эпохи Возрождения. Доктрина абиогенеза и ее опровержение. Работы Ф. Реди и Л. Пастера. Развитие идеи о последовательности и трансформации природных тел. Теория эволюции Ж. Ламарка. Ч. Дарвин и его теория эволюции. Движущие силы эволюции. Механизм естественного отбора. Значение дарвинизма для развития биологии. Современные представления о происхождении жизни. Креационистские концепции. Концепции естественного происхождение жизни на Земле. Космическое происхождение. Гипотеза панспермии. Земное происхождение. Теория А.И. Опарина. Модель пребиотической эволюции. Ход, главные направления и доказательства эволюции. Основные этапы развития жизни на Земле. Направления макроэволюции. Биологический прогресс: ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация. Биологический регресс и вымирание. Доказательства эволюции: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические, биогеографические. Учение о микроэволюции и видообразование. Популяция, как элементарная единица эволюции. Закон Харди-Вайнберга. Работы С.Четверикова. Факторы эволюции: изменчивость, миграция, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, естественный отбор, дрейф генов. Критерии вида. Механизмы видообразования. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование. Мгновенное видообразование. Устойчивость видов. Гипотеза нейтральности молекулярной эволюции. Селективно нейтральные мутации. Роль дрейфа генов в изменении частоты нейтральных мутаций. Эволюция ДНК и белков на молекулярном уровне. Антидарвиновские концепции эволюции. Неоламаркизм: психоламаркизм и механоламаркизм. Теологическая концепция эволюции. Теория номогенеза Л.С.Берга. Социал-дарвинизм. Евгеника. Происхождение человека. Взгляды на антропогенез в прошлом. Античные представления. Гипотеза анропогенеза Ж.Ламарка. Научная теория антропогенеза Ч.Дарвина. Концепция животного происхождения человека. Место человека в системе животного мира. Сходство и отличие человека и животных. Этапы антропогенеза. Прародина человека. Факторы антропогенеза. Биосоциальный отбор, как главная движущая сила антропогенеза. Расы и их происхождение. Расизм. Экологическое разнообразие современного человека. Культурное развитие человека. Эволюция систем органов. Покровы тела. Скелет. Пищеварительная система. Дыхательная система. Кровеносная и лимфатическая системы. Выделительная система. Нервная система. Эндокринная система. Репродуктивная система. 8. Экология и охрана природы. Организм и среда. Абиотические факторы. Общие закономерности действия абиотических факторов на живые организмы. Адаптации организмов к важнейшим абиотическим факторам среды. Биотические факторы. Формы биотических отношений: мутуализм, комменсализм, «жертва-эксплуататор», конкуренция, аменсализм. Нейтрализм, как особая форма биотических отношений. Факторы защиты организма (иммунитет). Основные защитные структуры организма. Охранительная роль иммунитета. Инфекционный иммунитет. Врожденный иммунитет. Роль наследственности. Приобретенный иммунитет: активный и пассивный. Вакцины и сыворотки. Неинфекционный иммунитет. Проблемы трансплантации. Клеточный, гуморальный и тканевый иммунитет. Аллергия. Пространство, местообитания, биомы, сообщества. Фаунистическое и флористическое районирование. Местообитания: наземные, воздушные, водные. Биомы: наземные, морские, пресноводные. Пространственная и видовая структура сообществ. Популяции. Общие популяционные характеристики. Возрастная и половая структура популяции. Территориальные отношения в популяции. Групповая организация животных. Эффект группы. Доминирование и иерархия. Регуляция численности. Среда обитания, ареалы и экологические ниши. Биосфера и человек. Подразделения и границы биосферы. Типы веществ в биосфере. Определяющая роль живого вещества. Экологические системы. Структура и функция экосистемы. Основные функциональные группы: продуценты, консументы, редуценты. Круговорот веществ. Цепи питания. Трофические уровни. Энергетические процессы в экосистеме. Устойчивость экосистем. Основные типы динамики экосистем и их причины. Экологические сукцессии. Продуктивность экосистем на разных стадиях сукцессии. Климаксные сообщества. Антропогенные воздействия и направления этих воздействий. Искусственные экосистемы. Охрана природы и среды обитания. Экология городов и сельскохозяйственных районов. Отличительные признаки природной и антропогенной экосистем. Основные особенности городских и сельскохозяйственных экосистем. Экологические проблемы городов и сельскохозяйственных районов. Основные пути их решения. Виды загрязнений окружающей природной среды: физические химические и биологические. Их влияние на организм человека, животных и растений. Влияние отраслей народного хозяйства на состояние окружающей природной среды. 9. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ. Генная инженерия. Выделение ДНК. Ферменты-рестриктазы и рестрикция ДНК. Генетические векторы. Конструирование рекомбинантных молекул ДНК. Введение рекомбинантных молекул ДНК в клетки. Клеточная инженерия. Клеточная инженерия у животных и человека. Направления генетической инженерии. Производство пищи. Производство источников энергии и новых материалов. Генетическая инженерия и медицина. Экологические проблемы генетической инженерии. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1. Цитология, гистология № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 и эмбриология 2. + + + + + Физиология и этология животных 3 Анатомия животных 4 Ветеринарная микробиология и + + + + + + + микология 5 Вирусология и биотехнология + 6 Иммунология + 7 Ветеринарная генетика + + + 8 + Ветеринарная + + + + радиобиология 9 Паразитология и инвазионные болезни 10 + + + + Эпизоотология и инфекционные болезни 11 Акушерство и гинекология + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № Наименование раздела дисциплины п/п Лекц. Практ. Лаб. зан. зан. 1. Введение. 2 2. Разнообразие органического мира. 4 3. Сущность жизни. Свойства и уровни организации живого. Молекулярно-генетический уровень организации жизни. Живые системы: клетка, организм. 4 5 Семин . СРС Всего 2 9 3 14 30 6 8 14 2 10 12 14 36 6 13 4 6 12 22 7 Наследственность и изменчивость организмов. Эволюция органического мира. 4 8 10 22 8 Экология и охрана природы 6 12 16 34 9 Генетическая инженерия и биотехнология. Всего: 2 6 8 90 180 6 36 48 3 6 6. Лабораторный практикум не предусмотрен 7. Практические занятия (семинары) № № раздела п/п дисциплины 1. 2 2. 2 3 2 4 2 5 2 6 2 Тематика практических занятий (семинаров) Многообразие жизни на Земле. Классификация организмов. Принципы и методы классификации. Искусственные и естественные системы. Разнообразие вирусов. Происхождение вирусов; общие свойства. Вирусы животных, растений и бактерий. Бактерии и их биологические особенности. Царства эукариотов и их характеристика. Царство Растения – особенности организации и биологическая роль. Царство Грибы: гетеротрофы, паразиты, сапрофиты, детритофаги. Царство Животные. Признаки животных, биологоэкологическая роль животных. Тип Беспозвоночные – особенности организации основных представителей. Тип Позвоночные; особенности организации, основные представители, многообразие, роль в экосистемах. Тип Позвоночные. Класс Млекопитающие; основные характеристики класса. Особенности организации, типы межвидовых взаимосвязей. Трудоемкость (часы) 2 2 2 2 1 3 7 5 8 5 9 5 10 5 11 5 12 5 13 5 14 5 15 6 16 6 17 6 18 7 19 7 20 7 21 7 22 8 23 8 Живые системы: клетка, организм. Принципы организации функционирования живой материи. Живое вещество. Признаки живого вещества. Уровни организации. Определение эукариотической клетки. Многообразие клеток. Обмен веществ с окружающей средой. Процессы диссимляции и ассимиляции. Основные положения клеточной теории. Ультраструктура и функция основных органелл цитоплазмы Строение и функции органелл цитоплазмы, обеспечивающих процесс жизнедеятельности клетки. 2 Ядро. Деление. Митоз и амитоз. Мейоз. Сходства, различия митоза и мейоза, их значение в природе. 3 Обмен веществ и энергии. Анаболизм и катаболизм. Поступление веществ в клетки. 2 Размножение, рост и индивидуальное развитие организмов. 1 Половой диморфизм. Биологический смысл полового диморфизма. Онтогенез, его типы и периодизация. Понятие об онтогенезе. Наследственность и изменчивость организмов. Размножение организмов. Бесполое и половое размножение. Оплодотворение. Гаметогенез. Основные понятия генетики и селекции. Наследственность, непрерывность жизни и среда. Закономерности передачи генетической информации, генетическая организация хромосом. Эволюция органического мира. Основные положения эволюционной теории. Предпосылки возникновения эволюционного учения. Макро- и микроэволюция. Антидарвиновские концепции эволюции. Происхождение человека. Этапы антропогенеза. Расы и их происхождение. Экологическое разнообразие современного человека. История развития жизни на Земле. Филогенез растений и животных. Эволюция систем органов. 2 Определение экологии и история её развития. Среды жизни. Принципы экологической классификации организмов. Учение о биосфере. Сохранение многообразия видов, как необходимое условие существования и функционирования в природе. Продукция биосферы. Экология микроорганизмов и растений. Принципы экологической классификации организмов. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 8 25 8 26 8 27 8 Адаптации организмов и их классификация: половая, возрастная, пространственная, этологическая. Демографический процесс популяций: рождаемость, смертность, миграции. Специализация организмов. Экология животных. Функции живого вещества в биосфере. Межвидовые связи в биоценозах: трофические, топические и др. Биотические факторы, как основные формы внутривидовых и межвидовых взаимосвязей. Понятие «экологическая ниша». Экологическая оценка животных популяций. Значение изменения внутрипопуляционных взаимоотношений для ветеринарии. Изменение в биоценозах и их роль в патологии развития животных. Принципы экологического картирования. Динамики биоценозов: нейрализм, конкуренция, хищничество, комменсализм, симбиоз. Пищевые цепи и их классификация. Трофические уровни. Продуктивность экосистем. Сукцессии и их типы. Охрана окружающей среды. Пастбищные биогеоценозы. Природные и антропогенные ландшафты. Экологические факторы размещения животноводческих производств и предприятий. Экологическая оценка ветеринарных объектов. Экологическая оценка влияния условий содержания и ветеринарных мероприятий на внешнюю среду и экосистемы (вакцинация, антибиотики и др. лекарственные и дезинфицирующие вещества). Их влияние на макроорганизмы. Всего: 2 2 2 2 54 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) не предусмотрены. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Пехов А.П. Биология с основами экологии. СПб: Издательство «Лань», 2005, 688 с. 2. Сыч В. Ф. Общая биология. М.: Академический проект, 2008, 336 с. 3. Лысов П.К., Акифьев А.П., Добротина Н.А. Биология с основами экологии. М.: Высшая школа., 2010.- 655 с. 4. Медведский В. А., Медведская Т. В. Сельскохозяйственная экология. М.: ИВЦ Минфина, 2010, 416 с. б) дополнительная литература 1. Биология. В 2-х книгах./ Под. ред. Ярыгина В. Н. М.: Высшая школа, 2008. Кн. 1 — 431 с. Кн. 2 - 334 с. 2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. М.: Мир, 1990. Т. 1. - 368 с. Т. 2. – 325 с. Т. 3. - 376 с. 3. Колесников С.И. Биология: Пособие-репетитор. М.: ИКЦ "МарТ"; Ростов н/Д: Издательский центр "МарТ", 2004. 544 с. 4. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. В 2-х т. М.: Мир, 1993. Т. 1. – 424 с. Т. 2 - 336 с. 5. Одум Ю. Экология. В 2-х т. М.: Мир, 1996. Т. 1 – 328 с, Т. 2 - 376 с. в) программное обеспечение нет г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ЗООИНТ (www.zin.ru/projects/zooint_r), FLORANIMAL. ru (www.floranimal.ru), Биопедия ( www.biopedia.ru), TerraNorte (www.terranorte.iki.rssi.ru). 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: микроскопы, постоянные препараты по ботанике и зоологии, таблицы по биологии и экологии. 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Перечень примерных вопросов по всему курсу 1. Классификация биологических наук. Формирование экологии как комплексной, междисциплинарной науки. 2. Методы биологических исследований. Использование современных технических средств в биологии. 3. Применение биологических знаний. Биотехнология как новый этап в развитии материального производства. Биология как теоретическая основа ветеринарной медицины. 4. Философские, социальные и этические проблемы биологии. 5. Искусственные системы классификации. Классификация организмов по хозяйственным признакам. 6. Естественные системы классификации. Основные таксоны животных и растений. Эволюционное направление в систематике. 7. Методы классификации организмов. Использование современных информационных технологий в классификации. 8. Царство Дробянки. Особенности строения и генетическая организация. Роль в природе. 9. Царство Растения. Особенности строения и метаболизма растительной клетки. Роль в природе. 10. Царство Грибы. Особенности строения и физиологических функций. Симбиотические отношения грибов с другими организмами. Роль в природе и значение для человека. 11. Подцарство Простейшие. Типы симметрии. Важнейшие органеллы. Роль в природе. 12. Подцарство Многоклеточные. Особенности строения, классификация и филогенетические связи Хордовых. 13. Общие свойства вирусов. Вирусы животных, растений и бактерий. Вирусные болезни. 14. Сущность и субстрат жизни. Жизнь как особая форма существования материи. Уровни организации живого. 15. Свойства живых систем. Их специфика и основные отличия от неживого. 16. Элементарный состав клетки. Неорганические соединения. Значение воды для жизнедеятельности клеток. 17. Органические соединения в клетке: белки, углеводы, липиды и липоиды, нуклеиновые кислоты. 18. Химическое строение и структура ДНК. Особенности строения нуклеотида. Локализация ДНК в клетке. 19. Ядерные (хромосомные) детерминанты наследственности. Геном прокариот. Геном эукариот. Сателлитная ДНК. 20. Экстраядерные (экстрахромосомные) детерминанты наследственности. 21. Мутации. Причины мутаций. Спонтанные и индуцированные мутации. Значение мутаций для организма и для эволюции вида. 22. Эволюция генов и геномов клеток. Формирование генетического кода. Основные тенденции в эволюции геномов. 23. Методы изучения клеток. Микроскопическая техника. Культивирование клеток на искусственных питательных средах 24. Структурно-функциональная организация прокариотических клеток. Строение клеточной оболочки. Органоиды и включения. 25. Структурно-функциональная организация эукариотических клеток. Морфологическое и функциональное разнообразие клеток. Клеточные органеллы. Генетический материал. 26. Размножение клеток. Митотическое деление и его биологический смысл. Фазы митоза. Митотическая активность различных тканей. 27. Ткани животных и растений. Механизмы интеграции клеток в тканях. Основные типы тканей и особенности гистогенеза. 28. Эволюция клеток и тканей. Основные эволюционные тенденции. Гипотезы происхождения эукариотических клеток. 29. Анаболизм и катаболизм. Роль АТФ в энергетических процессах. Авто- и гетеротрофные организмы. Аэробное и анаэробное дыхание. 30. Поступление веществ в клетки. Пассивный транспорт веществ в клетку. Катализируемая диффузия. Активный перенос. Эндоцитоз. 31. Фотосинтез. Планетарная роль фотосинтеза. Этапы фотосинтеза. Роль АТФ и НАДФ. 32. Основные стадии дыхания. Энергетический баланс анаэробного и аэробного дыхания. Роль митохондрий. 33. Использование энергии в клетках. Основные виды биологической работы в клетках. 34. Бесполое размножение. Деление. Множественное деление. Фрагментация. Почкование. Спорообразование. Вегетативное размножение культурных растений. 35. Половое размножение. Копуляция у одноклеточных организмов. Гаметогенез. Основные этапы и биологический смысл мейоза. 36. Осеменение и оплодотворение. Наружное и внутреннее осеменение. Двойное оплодотворение у цветковых растений. 37. Чередование поколений. Гаплоидные и диплоидные фазы развития. Гаметофит и спорофит у растений. Гетерогония. Метагенез. 38. Половой диморфизм. Биологический смысл полового диморфизма. Гермафродитизм. 39. Онтогенез, его типы и периодизация. Эмбриональный период. Постэмбриональный онтогенез. 40. Происхождение способов размножения. Биологическая роль полового размножения. Изогамия, анизогамия и оогамия. Живорождение и его биологический смысл. 41. Наследственность, изменчивость и среда. Генотип и фенотип. Модификационная изменчивость. Норма реакции. 42. Доминантность и рецессивность. Опыты Г. Менделя. Аллельные гены. Гомозиготные и гетерозиготные организмы. Множественный аллелизм. 43. Независимое распределение генов. Дигибридные и полигибридные скрещивания. Хромосомные основы расщепления и независимого перераспределения генов. 44. Наследственность, сцепленная с полом. Механизмы генетического определения пола. 45. Современная концепция гена. Дробимость гена. Концепция «один ген – один полипептид». 46. Структура и свойства генетического кода. Триплетность. Неперекрываемость. Линейность. Вырожденность. 47. Транскрипция и трансляция. Синтез РНК. Сплайсинг. Роль транспортных РНК. 48. Методы изучения наследственности человека. Генеалогический, цитогенетический, популяционный, близнецовый и молекулярно-генетические методы. 49. Генетическая индивидуальность. Рекомбинация генов и генетический полиморфизм. Ближайшие и отдаленные последствия близкородственных браков. 50. Патологическая наследственность. Наследственные болезни животных. 51. Генетические принципы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней. 52. Ч. Дарвин и его теория эволюции. Движущие силы эволюции. Механизм естественного отбора. Значение дарвинизма для развития биологии. 53. Современные представления о происхождении жизни. Креационистские концепции. Концепции естественного происхождение жизни на Земле. Теория А.И. Опарина. 54. Направления макроэволюции. Биологический прогресс: ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация. Биологический регресс и вымирание. 55. Доказательства эволюции: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические, биогеографические. 56. Популяция, как элементарная единица эволюции. Закон Харди-Вайнберга. 57. Факторы эволюции: изменчивость, миграция, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, естественный отбор, дрейф генов. 58. Критерии вида. Механизмы видообразования. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование. Мгновенное видообразование. Устойчивость видов. 59. Концепция животного происхождения человека. Место человека в системе животного мира. Сходство и отличие человека и животных. 60. Этапы антропогенеза. Прародина человека. Факторы антропогенеза. Биосоциальный отбор, как главная движущая сила антропогенеза. 61. Расы и их происхождение. Расизм. Экологическое разнообразие современного человека. Культурное развитие человека. 62. Абиотические факторы. Общие закономерности действия абиотических факторов на живые организмы. Адаптации организмов к важнейшим абиотическим факторам среды. 63. Биотические факторы. Формы биотических отношений: мутуализм, комменсализм, «жертва-эксплуататор», конкуренция, аменсализм, нейтрализм. 64. Охранительная роль иммунитета. Инфекционный иммунитет. Врожденный иммунитет. Приобретенный иммунитет: активный и пассивный. Вакцины и сыворотки. 65. Популяции. Общие популяционные характеристики. Возрастная и половая структура популяции. 66. Территориальные отношения в популяции. Животные оседлые и кочевые. 67. Групповая организация животных. Эффект группы. Доминирование и иерархия. 68. Регуляция численности популяции. Основные механизмы. 69. Подразделения и границы биосферы. Типы веществ в биосфере. Определяющая роль живого вещества. 70. Структура и функция экосистемы. Основные функциональные группы: продуценты, консументы, редуценты. 71. Круговорот веществ. Цепи питания. Трофические уровни. Энергетические процессы в экосистеме. 72. Основные типы динамики экосистем и их причины. Экологические сукцессии. Климаксные сообщества. 73. Антропогенные воздействия и направления этих воздействий. Искусственные экосистемы. Охрана природы и среды обитания. 74. Генная инженерия. Основные этапы и методы работы. 75. Направления генетической инженерии. Генетическая инженерия и ветеринарная медицина. Экологические проблемы генетической инженерии. Темы рефератов по ЭКОЛОГИИ: 1. Проблемы взаимодействия общества и природы в современных условиях. 2. Природа как совершенное, экономичное, безотходное и экологически чистое и безвредное производство. 3. Экологические катастрофы и их последствия для окружающего мира. 4. Загрязнение окружающей среды - реальный и угрожающий фактор современной цивилизации. 5. Окружающая среда и научные основы ее охраны. 6. Природоохранные движения в обществе. 7. Общие черты современного экологического кризиса. 8. Озоновый слой атмосферы и последствия его разрушения. 9. Парниковый эффект и тепловая болезнь Планеты. 10. Заповедники - основа экологического равновесия. 11. Красная книга - международный кадастр глобального масштаба. 12. Учение о биосфере - одно и крупнейших обобщений естествознания XX века. 13. Биосфера и научно-технический прогресс. 14. Разнообразие проблем современной экологии. 15. Значение экологии для человеческой цивилизации. 16. Жизнь как экологическое событие. 17. Математические модели в экологии (моделирование в экологии) 18. Абиотические факторы и их действие на организмы. 19. Биотические факторы в природе. 20. Время как экологический фактор в жизни живых организмов. 21. Успехи решения экологических проблем своего региона. 22. Проблемы стабилизации антропогенных ландшафтов. 23. Законы и методы в социальной экологии. 24. Многообразие типов взаимодействия разных видов в природе. 25. Разнообразие отношений между особями популяций. 26. Адаптация живых организмов к среде обитания: 27. Адаптация животных к жизни в почве. 28. Эволюция дыхательной и кровеносной системы животных в связи с выходом на сушу. 29. Эволюция скелета хордовых в связи с выходом на сушу. 30. Адаптация водных организмов к условиям обитания. 31. Адаптация животных к движению по воздуху. 32. Морфологические и физиологические адаптации животных к паразитическому образу жизни. 33. Температурные адаптации организмов. 34. Таксисы тропизмы как реакция организмов на физико-химические факторы среды. 35. Экология болотных растений. 36. Экология водорослей. 37. Изменение строения растений в связи с выходом на сушу. 38. Адаптация растений к засухе и сухим местам обитания. 39. Экология растений городов и промышленных центров. 40. Экологическая роль лесов. 41. Действие ионизирующего излучения на живые организмы и биохимические процессы. 42. Космическая роль зеленых растений. 43. Фотосинтез и продуктивность растений. 44. Экология фотосинтеза. 45. Управление ростом и развитием растений. 46. Как повысить плодородие почв? 47. Физиология питания насекомоядных растений. 48. Роль химических элементов в питании, развитии и нормальной жизнедеятельности растений. 49. Биогенные элементы и их круговорот в природе. 50. Минеральные удобрения и загрязнение окружающей среды. 51. Почему бобовые растения меньше других нуждаются в азотных удобрениях? 52. Организмы - биофильтраторы морских биоценозов. 53. Конкуренция и хищничество в природе. 54. Биологические методы борьбы с вредителями с/х растений. 55. Значение почвенной фауны в повышении плодородия почв. 56. Коралловый риф как биоценоз тропической зоны Мирового океана. 57. Влияние природных факторов на здоровье человека. 58. Действие антропогенных изменений окружающей среды на здоровье человека. 59. Качество жизни человека как экологическая проблема. 60. Влияние урбанизации на здоровье человека. 61. Питание и здоровье населения. 62. Влияние алкоголя на здоровье населения. 63. Влияние табакокурения на здоровье населения. 64. Экология человека. 65. Биоритмы и здоровье человека. 66. Климат и здоровье человека. 67. Факторы здоровья и факторы заболевания. 68. Наследственность как фактор здоровья и риска заболевания. 69. Системы адаптации человека и их реализация. 70. Сигнализация и язык в мире животных. 71. Человек как новая геологическая сила на планете. 72. Социально-экологические законы Б. Коммонера и их роль в оптимизации развития социоэкосистем. 73. Законы и методы в социальной экологии. Разработчики: ФГОУ ВПО СПбГАВМ И. о. зав. каф. гистологии и общей биологии, доцент Иванов В. С. профессор каф. гистологии и общей биологии Чумасов Е. И ФГОУ ВПО МГАВМиБ Зав. кафедрой зоологии, профессор Непоклонова М.И. Эксперты: ____________________ (место работы) ___________________ (занимаемая должность) _________________________ (инициалы, фамилия) ____________________ (место работы) ___________________ (занимаемая должность) _________________________ (инициалы, фамилия)
