МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Иркутский государственный университет»
(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)
«Утверждаю»
_____________________
Проректор по учебной работе,
проф. И. Н. Гутник
«____»_____________20____г.
Биолого-почвенный факультет
Кафедра ботаники
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «Адаптивная изменчивость организмов»
Код дисциплины по учебному плану ДС.Р.13
Для студентов специальности 020801. 65 ЭКОЛОГИЯ
г. Иркутск
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Цель курса – углубление и расширение знаний студентов о проблеме
адаптаций организмов к окружающей среде, в том числе о молекулярногенетических механизмах возникновения адаптаций у различных организмов
и популяций к изменяющимся условиям среды.
Задачи курса - раскрыть общие закономерности адаптивной
изменчивости у организмов, дать представление об эволюционной
значимости адаптаций, дать сведения о механизмах возникновения
различных адаптационных изменений в разных систематических группах,
представить современные методы изучения адаптивной изменчивости у
организмов.
Место курса в профессиональной подготовке выпускника – курс
“Адаптивная изменчивость организмов” расширяет знания специалистовэкологов в области изменчивости организмов, базируется на знаниях
молекулярной генетики, экологии, теории эволюции.
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
для студентов очного отделения
№
1
2
3
4
Виды подготовки
Самост. работа
Темы,
разделы
Всего
часов
Лекции
Тема 1. Значение
изменчивости
организмов
в
эволюции
и
экологии
Тема
2.
Адаптивная
изменчивость,
характеристика,
факторы
и
значение.
Тема
3.
Эволюция
адаптаций
Тема
4.
Современные
представления о
механизмах
адаптивной
12
4
2
Самост.работа
студентов
6
13
4
2
6
1
8
2
2
4
-
11
3
3
4
1
семинары
КСР
-
5
6
ВСЕГО
(часы)
изменчивости
Тема
5.
Адаптивная
изменчивость
микроорганизмов.
Тема 6.
Адаптивная
изменчивость
высших
организмов.
8
2
2
4
-
11
3
3
4
1
63
16
16
28
3
3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
3.1 Общее содержание
Тема 1. Значение изменчивости организмов в эволюции и экологии.
Классификация изменчивости. Взаимосвязь разных типов изменчивости.
Модификационная изменчивость. Морфозы, фенокопии. Механизмы
модификаций. Параллелизм мутаций и модификаций, «Эффект Болдуина»,
работы Голдшмидта, Шмальгаузена.
Тема 2. Адаптивная изменчивость, характеристика, классификация,
факторы и значение. Адаптивная норма реакции. Гиперадаптивность.
Адаптациогенез и адаптивная специализация.
Тема 3. Эволюция адаптаций. Факторы эволюции, влияющие на
изменчивость (мутационный процесс, поток генов, естественный отбор,
дрейф генов). Наследственный полиморфизм природных популяций
(адаптационный полиморфизм, балансированный полиморфизм). Проблема
целесообразности. Концепция преадаптаций. Концепция адаптивной
эволюции: эколого-палеонтологическое, эколого-морфологическое, экологофизиологическое, генетико-экологическое направления.
Тема 4. Современные представления о механизмах адаптивной
изменчивости у разных систематических групп. Адаптивная изменчивость
вирусов. Видовая устойчивость, приобретенная устойчивость. Изменчивость
вирулентности,
антигенной
структуры,
молекулярные
механизмы
антигенного дрейфа. Антропонозная и зоонозная концепции вариабельности
вирусов.
Тема 5. Адаптивная изменчивость микроорганизмов. Понятие о
метастабильности фенотипа у микроорганизмов. Влияние факторов среды на
формирование гетерогенности микробных популяций. Молекулярногенетические механизмы фенотипической изменчивости. Понятие кворум
зависимых процессов и межклеточной коммуникации в системах
«паразит/комменсал/симбиот – многоклеточный хозяин».
Тема 6. Адаптивная изменчивость высших организмов. Видовая и
индивидуальная адаптация. Адаптация особи (поведение выживания,
физиологическая регуляция, акклиматизация, дискретные адаптивные нормы
(ДАН), анабиоз). Гомологическая изменчивость. Механизмы адаптации у
животных и растений. Поведенческие адаптации. Адаптивные фенотипы
человека.
Темы семинарских занятий
1.Модификации: адаптивные модификации, морфозы и фенокопии.
Параллелизм мутаций и модификаций.
2.Изменчивость природных популяций.
3. Биологическая целесообразность.
4.Адаптации вирусов.
5.Роль стресса в эволюции про- и эукриот.
6.Изменчивость в системе паразит-хозяин.
7.Адаптивная изменчивость млекопитающих.
8.Адаптационный и балансированный полиморфизм, их роль, в поддержании
адаптивного потенциала человека
3.3 Тематика заданий для самостоятельной работы
Перечень примерных контрольных вопросов
самостоятельной работы.
и
заданий
для
1. Какие типы изменчивости вы знаете? Какова частота мутационной
изменчивости? Какие процессы лежат в основе модификационной
изменчивости?
2. Дайте характеристику адаптивной изменчивости. Какие компоненты
включает понятие «адаптивная норма реакции»?
3. В чем ценность эколого-физиологического и эколого-морфологического
направлений для концепции адаптивной эволюции?
4. Жизненные циклы вирусов.
5.Какие механизмы реализации адаптивной изменчивости известны у
вирусов?
6. Какие факторы способствуют увеличению фенотипического разнообразия
у микроорганизмов? Какова экологическая роль гетерогенности микробных
популяций?
7. Каково значение видовой адаптации? Существует ли корреляция между
природно-климатическими
условиями
и
морфо-функциональными
особенностями?
8.Какова роль эпигенетического процесса в развитии адаптаций?
3.4 Примерный список вопросов к экзамену
1. Общая характеристика изменчивости.
2. Наследственная изменчивость механизмы и биологическое значение.
3. Общая характеристика ненаследственной изменчивости.
4. Модификации, морфозы и фенокопии.
5. Эпигенетическая изменчивость.
6. Взаимосвязь наследственной и ненаследственной изменчивости.
7. Общая характеристика адаптивной изменчивости.
8. Норма реакции, адаптивная норма реакции.
9. Адаптациогенез и адаптивная специализация.
10. Биологическая целесообразность
11. Концепция адаптивной эволюции.
12. Адаптивная изменчивость вирусов.
13. Антропонозная и зоонозная концепции вариабельности вирусов.
14.Адаптивная изменчивость микроорганизмов, значение в эволюции и
экологии.
15. Молекулярно-генетические механизмы фенотипической изменчивости
бактериальных популяций.
16.Роль стресса в формировании гетерогенности бактериальных
популяций.
17. Межклеточная коммуникация у микроорганизмов, биологическое
значение.
18. Адаптации у растений различных природно-климатических зон.
19. Адаптации у животных различных природно-климатических зон.
20. Поведенческие адаптации у человека и животных.
21. Адаптивные фенотипы человека, “стратегия адаптации”.
22.Практическое
использование
адаптивной
изменчивости
в
моделировании экологических процессов.
4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:
В соответствии с учебным планом дисциплина «Адаптивная
изменчивость организмов» на биолого-почвенном факультете преподается на
5-м курсе (9 семестр). Формы промежуточного контроля: семинарские
занятия (проводится 8 семинарских занятий в течение семестра), рефераты,
тестирование, оценки по разделам программы. Форма итогового контроля –
экзамен. Система оценок: пятибалльная.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
Интернет-источники
1. http://elementy.ru
2. http://vivovoco.rsl.ru
Оборудование
ноутбук, мультимедийный проектор.
Материалы
Мулитимедийные презентации по основным темам курса
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Н.Н. Иорданский. Эволюция жизни: Учеб. пособио для студ. Высш. Пед.
Учеб. Завеений. – М.: Издательский центр «Академия», 2001.-432 с. 29
экземпляров.
2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000,
566 с.
3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2002.
Дополнительная:
1. Медников Б.М. Избранные труды: Организм, геном, язык. М.:
Товарищество научных изданий КМК, 2005. 445 с.
2. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или
сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. Перевод с шестого издания
(Лондон, 1872). СПб.: Наука, 1991. С. 182.
3. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.1999.
4. Казначеев В.П., Казначеев С.В. Адаптация и конституция человека.
Новосибирск. 1986. 119 с.
5. Голубовский М.Д. Век генетики: эволюция идей и понятий. – СанктПетербург, Борей-Арт, 2000.
6. И.Н. Тодоров, Г.И. Тодоров. Стресс Старение и их биохимическая
коррекция.М.: «Наука», 2003, 479, ил.
Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М.: «Высшая школа».
1989.
7. Грант В. Эволюционный процесс. М.: «Мир», 1991.488с.
Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск, 1980. 191
с.
8. Георгиевский А.Б. Эволюция адаптаций: историко-методологическое
исследование. Л., 1989. 188с.
9. Филипченко Ю.А. Изменчивость и методы ее изучения. М., 1978.
10. В.Б. Беляков, Д.Б, Голубев, Г.Д. Каминский, В.В. Тец. Саморегуляция
паразитарных систем. Л.: «Медицина», 1987, 240 с.
ЛИСТ ОБНОВЛЕНИЯ
Дата
Внесенные обновления
Подпись
автора
Подпись
зав.
кафедрой
Программу составил Секерина О.А., доцент кафедры ботаники
биолого-
почвенного факультета ИГУ __________
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры ботаники
____________
дата
Зав. кафедрой ботаники доцент Лиштва А.В. __________
Согласовано: председатель УМК биолого-почвенного факультета профессор
А. Н. Матвеев __________