Учебно-методический комплекс по дисциплине «Генетика» Специальность 050102. 65 Биология к б. н., доцент Трошина А. И. Содержание методических рекомендаций по организации изучения дисциплины для студентов

Вид материала

Содержание

Примерный перечень вопросов к зачету и экзамену
Методика проведения контрольных мероприятий

Подобный материал:

Учебно-методический комплекс по дисциплине

«Генетика»

Специальность 050102.65 – Биология

к.б.н., доцент Трошина А.И.

Содержание методических рекомендаций

по организации изучения дисциплины для студентов

Генетика занимает центральное место в современной биологии, является в определенном смысле ее методологическим содержанием. При изучении генетики необходимо сочетать принцип историзма и современного состояния науки. Генетический подход важен во всех областях биологии, так как объяснение любых природных явлений, процессов, а также формирование основных биологических понятий в биологии без знаний генетики невозможен. При изучении генетики применяется комплекс общих и частных методов. Используются методы не только биологических наук, но и биохимии, математики, физики и т.д.

Курс « Генетики» в блоке предметной подготовки занимает центральное место и является научной и методологической основой современной биологии.

« Генетика» преподается в течение 8 - 9 семестра на 4- 5 курсах (ОЗО) и 7, 8 семестров на 4 курсе (ОДО).

На изyчение курса « Генетика» отводится 140 часов (из них лекционных - 30 (ОДО),14 (ОЗО), лабораторных - 44 (ОДО),12 (ОЗО) и для самостоятельной работы -66 (ОДО), 114 (ОЗО) часов. Изyчение данного курса предполагает проведение промежyточного зачета и заканчивается экзаменом. На ОЗО в 8 семестре предусмотрено выполнение контрольной работы, по завершению курса проводится экзамен и зачет, на ОДО и зачет и экзамен на ОЗО.

В лекционном кyрсе объемом 44 (ОДО),14 (ОЗО) часов рассматриваются следyющие разделы и темы:

Раздел 1. Основные этапы развития генетики, методы и задачи.

Тема:1. Генетика, как наука. Основные этапы развития материальной основы наследственности.

Раздел 2. Клеточный цикл. Механизмы бесполового и полового размножения.

Тема I. Митоз – основа бесполого размножения эукариот, мейоз – основа полового размножения эукариот.

Раздел 3. Закономерности наследования признаков и принципы наследственности.

Тема 1. Наследование признаков при моногибридном и полигибридных скрещиваниях.

Тема 2. Наследование признаков при взаимодействии аллельных и неаллельных генов. Нехромосомное наследование.

Раздел 4. Генетика пола. Наследование сцепленных и сцепленных с полом признаков.

Тема 1.Хромосомная и балансовая теории определения пола. Наследование признаков сцепленных с полом.

Тема 2. Явление сцепления генов. Генетические карты растений, животных и человека.

Раздел 5. Особенности генетического анализа у микроорганизмов.

Тема. Особенности генетического анализа у микроорганизмов.

Генетика микроорганизмов. Генная инженерия, биотехнологии и их значение.

Раздел 6. Изменчивость, классификация изменчивости, методы изучения, значение.

Тема 1: Изменчивость, ее причины, методы изучения.

Тема 2. Мутационная изменчивость, ее классификация и значение.

Тема 3. Спонтанный и индуцированный мутагенез. Модификационная изменчивость, методы изучения. Значение.

Раздел 7. Природа гена. Эволюция представлений о гене. Реализация наследственной информации.

Тема 1.Развитие представлений о гене. Современное понятие гена. Представление о гене от Г. Менделя - Т.Моргана и до настоящего времени.

Тема 2. Молекулярные механизмы реализации наследственной информации.

Тема 3. Регуляция генной активности, система оперона.

Структура лактозного оперона кишечной палочки и механизм регуляции генной активности в системе оперона прокариот.

Раздел 8. Генетика человека. Методы изучения, проблемы медицинской генетики. Генетика онтогенеза.

Тема 1. Генетика человека. Методы изучения, проблемы медицинской генетики. Человек, как объект генетических исследований.

Раздел 9. Генетика популяций генетические основы эволюции.

Тема. Генетика популяций генетические основы эволюции. Факторы генетической динамики популяции.

Раздел 10. Генетические основы селекции, методы, значение.

Тема 1. Генетические методы селекции, системы скрещиваний в селекции. Методы отбора.

Рекомендуемая литература

Основная:

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М. Мир,1987 – 3 тома.
Мастюкова Е. М. Основы генетики. Клинико-генетические основы коррекционной педагогики и специальной психологии: Учеб. пособ. для студ. пед. вузов/Е.М. Мастюкова, А.Г. Московкина; под ред. В.И. Селиверстова, Б.П. Пузанова.-М.:ВЛАДОС,2005.-367с.;МО.-(Коррекционная педагогика).
Топорнина Н.А.Генетика человека: Практикум для вузов/Н.А. Топорнина, Н.С. Стволинская.-М.:ВЛАДОС,2001.-96с.
Инге – Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. М. Высшая школа, 1989.
Заяц Р.Г. , Бутвиловский, Рачковская И.В. и др. Общая медицинская генетика. Ростов на Дону Феникс, 2002.
Захаров В.Б. , Мамонтов С.Г., Сонин Н.Н. Общая биология.- М., Дрофа, 2001
Коничев А.С., Севастьянов Г.А.Молекулярная биология.- М.: Академия, 2005
Шевченко В.А., Топорнина Н.А., Стволинская Н.С. Генетика человека М., Владос, 2002.
Щипков В.П.Общая и медицинская генетика: Учеб. пособие для студ. мед. вузов/В.П. Щипков, Г.Н. Кривошеина.- М.: Академия,

2003.-256с.; УМО. - (Высшее образование)

Дополнительная

1. Лобашев М. Е., Ватти К. В., Тихомиров М. М. Генетика с основами селекции. М.

Просвещение, 1979.

2. .Алиханян С. И., Акифьев А. П., Чернин Л. С. Общая генетика. М., Высшая школа. 1985.

3. Пак И. В., Цой Р. М. Введение в биотехнологию. Тюмень, ТГУ. 2002.

Приходченко Н. Н., Шкурат Т. П. Основы генетики человека. Ростов на Дону, «Феникс», 1997.

Литература к лабораторным занятиям

1. Ватти К. В., Тихомирова М. М. Руководство к практическим занятиям по

генетике. М. Просвещение, 1979.

2. Методическое руководство к решению задач по основным разделам генетики. Тобольск ТГПИ им Д.И. Менделеева, 2004.

3. Методическое пособие к проведению полевой практики по генетике, авт-сост. Трошина А.И., Тобольск, 2004

4.Трошина А. И. Методическое пособие к решению задач по генетике: Пособ. для студ. биол. фак. пединститута и учителей биологии/Авт.-сост. А.И. Трошина.-Тобольск:ТГПИ,2004.-138с.;УМЦ

5..Топорнина Н.А.Генетика человека: Практикум для вузов/Н.А. Топорнина, Н.С. Стволинская.-М.:ВЛАДОС,2001.-96с.

6.Трошина А. И. Методическое пособие к проведению полевой практики по генетике.-Тобольск:ТГПИ,2004.-74с.

7.Атлас микроскопического и ультрамикроскопического строения клеток, тканей и органов:учеб. пособ. для студ. мед. вузов/ В. Г. Елисеев, Ю.И. Афанасьев, Е.Ф. Котовский, А.Н. Яцковский.-5-е изд., перераб. и доп.-М.:Медицина,2004.-448с. ил.; УМО

Примерный перечень вопросов к зачету и экзамену

Генетика наука о наследственности и изменчивости. Проявление наследственности и изменчивости на молекулярном, клеточном, организменном, популяционном уровне организации живого. Практическое значение генетики для медицины, сельского хозяйства, педагогики и т. д.
Методы изучения генетики: гибридологический, генеалогический, цитогенетический, математический, популяционно-статистический, молекулярно-генетический.
История генетики. Основные этапы развития генетики: от Менделя до наших дней. Основные разделы современной генетики.
Бесполое размножение. Особенности бесполого размножения прокариот и эукариот. Клеточный цикл. Митоз как механизм бесполого размножения.
Половое размножение. Мейоз и его типы. Фазы мейоза. Генетическое значение мейоза.
Гаметогенез: овогенез и сперматогенез у животных. Гаметогенез у растений.
Нерегулярные типы полового размножения, особенности наследования.
Моногибридное скрещивание. Первый и второй закон Г. Менделя. Цитологические основы расщепления. Понятие доминантности и рецессивности, аллелизма, гомо- и гетерозиготности. Ген, генотип, фенотип.
Дигибридное скрещивание. Третий закон Г. Менделя. Комбинационная изменчивость и её значение.
Тригибридное скрещивание. Расщепление по фенотипу и генотипу. Принцип дискретности генотипа.
Типы взаимодействия аллельных генов. Реципрокное, возвратное, анализирующее скрещивание и их значение.
Наследование при взаимодействии неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия, плейотропия и модифицирующее действие генов.
Определение пола. Типы хромосомного определения пола. Балансовая теория определения пола. Половой хроматин.
Наследование признаков сцепленных полов. Соотношение полов в природе и значение.
Закон сцепления генов Т. Моргана. Расщепление у гибридов при сцепленном наследовании. Кросинговер и его значение.
Локализация гена. Генетические карты растений, животных и микроорганизмов. Гибридизация соматических клеток как метод локализации генов у человека и животных.
Основные положения хромосомной теории наследственности.
Цитоплазматическая наследственность. Особенности наследования через пластиды, митохондрии. Ц. М. С. и её значение
Организация генетического материала у прокариот и эукариот. Пространственная организация хромосом у эукариот.
Изменчивость. Классификация изменчивости. Комбинационная изменчивость, механизмы ёе возникновения и значение.
Классификация мутаций. Значение мутационной изменчивости. Генные мутации. Причины и механизмы их возникновения, значение.
Множественный аллелизм. Механизмы возникновения, значение и применение.
Генные мутации. Причины и механизмы их возникновения, значение.
Геномные мутации. Полиплоидия. Возникновение и характеристика полиплоидов. Работа Г. Д. Карпеченко. Система новых видов.
Автополиплоидия. Получение. Расщепление по генотипу и фенотипу. Значение полиплоидии в селекции и эволюции.
Хромосомные перестройки. Внутри- и межхромосомные перестройки. Поведение в мейозе. Фенотипическое проявление и значение эволюции.
Анеуплоидия. Механизмы возникновения, особенности мейоза и образования гамет у анеуплоидов. Жизнеспособность и плодовитость у анеуплоидов.
Спонтанный и индуцированный мутагенез. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова, его значение для понимания эволюции и практической селекции.
Модификационная изменчивость. Норма реакции генотипа. Значение модификационной изменчивости в эволюции.
Эволюция представлений о гене. Анализ структуры гена у бактериофага Т-4. Современное представление об аллелизме.
Генетическая организация ДНК. Генетический код и его свойства.
Развитие представлений о гене от Г. Менделя, Т. Моргана до наших дней.
Значение работ по биохимии, генетике микроорганизмов, молекулярной генетике в формировании современного представления о гене.
Основные этапы реализации наследственной информации. Примеры.
Генетический контроль и регуляция генной активности на примере лактозного оперона кишечной палочки.
Микроорганизмы как объекты генетики. Явления трансформации и трансдукции у бактерий . Карты расположения генов у бактерий.
Популяция. Учение о популяциях и чистых линиях В. И. Иогансена. Свойства популяции.
Генетическая структура популяции. Наследование в популяциях. Генетическое равновесие в панмиктической популяции – закон Харди-Вайнберга
39. Факторы генетической динамики популяций: мутации, отбор, популяционные волны, изоляция, дрейф генов, миграции.
Человек как объект генетических исследований. Генеалогический метод изучения наследственности человека. Типы наследования признаков.
Цитогенетический метод изучения генетики человека. Кариотип человека в норме и патологии. Хромосомные болезни человека и методы их диагностики.
Близнецовый метод изучения генетики человека. Использование его при разработке проблемы « генотип и среда». Роль наследственности и среды в обучении и воспитании.
Критика расистских теорий с позиции генетики.
Селекция как наука и технология. Понятие о сорте, породе, штамме. Учение Н. И. Вавилове об исходном материале в селекции. Центры происхождения растений.
Характеристика количественных признаков. Коэффициент наследуемости и его значение.
Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе. Формы отбора.
Наследственная изменчивость: комбинационная и мутационная, значение для селекции.
Типы скрещивания в селекции: аутбридинг, инбридинг, отдаленная гибридизация. Понятие о гетерозисе.
Использование методов клеточной, генной и генетической инженерии в селекции растений, животных, микроорганизмов.
Генная инженерия. Основные этапы. Использование генной инженерии в медицине и селекции.
Особенности организации генетического аппарата и передача наследственности у бактерий, вирусов и у прокариот. Бактерий , вирусы как объект генетики. Трансформация, трансдукция и конъюгация у бактерий и их значение. Эписомы и плазмиды.
Программа « геном человека». Основные направления исследований. Значение.

Перечень тем курсовых работ

Митоз и его генетическое значение.
Мейоз и его генетическое значение.
Грегор Мендель - основоположник генетики.
Взаимодействие аллельных и неаллельных генов.
Генетическое определение развития окраски шерсти у млекопитающих.
Исследование множественного аллелизма в природных популяциях клевера белого.
Сцепленное наследование и кроссинговер.
Модификационная изменчивость садовой земляники и методы ее изучения.
Модификационная изменчивость листьев и семян некоторых видов деревьев и кустарников.
Фенотипическая изменчивость сортов озимой пшеницы (по основным элементам структуры урожая).
Исследование структуры популяций некоторых видов жуков- вредителей сельского и лесного хозяйства.
Изучение системы скрещиваний в природных популяциях жуков- вредителей сельского и лесного хозяйства.
Изучение биологических рас гороховой тли.
Радиационный мутагенез, использование радиации в селекции микроорганизмов, растений и животных.
Радиационный и химический мутагенез и окружающая среда.
Научные генетические основы селекции по Н. И. Вавилову.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.
Использование полиплоидия в сельском хозяйстве.
Генетически регулируемый гетерозис.
Хромосомные болезни человека.
Наследственный полиморфизм человека по группам крови.
Наследственный полиморфизм человека по молекулярной структуре гемоглобина.
Пути реализации наследственной информации.
Генетический код и его свойства.
Генная инженерия.
Генетическая инженерия.
Современное представление о гене.
Генетический контроль и регуляция активности генов.

Перечень тем дипломных работ (ВКР)

1. Изучение наследственной и ненаследственной изменчивости у клевера ползучего в разных экологических условиях.

2. Изучение онтогенетической и модификационной изменчивости у дикой и садовой земляники.

3. Изучение онтогенетической и модификационной изменчивости у трех раннеспелых сортов пшеницы.

4. Изучение онтогенетической и модификационной изменчивости у трех среднеспелых сортов пшеницы.

5. Изучение онтогенетической и модификационной изменчивости у 5 сортов ячменя.

6. Влияние модификационной изменчивости на злаковые (тимофеевка луговая и пырей ползучий). Полиморфизм

7. Изучения разных форм олигофрении у детей Зареченской школы – интерната, Вагайского района, использование полученных данных на уроках биологии человека

8. Изучение особенностей (каких) моно-и-дизиготных близнецов детей и подростков г. Новый Уренгой, использование полученных данных во внеклассных мероприятиях

9. Изучение модификационной изменчивости у одуванчика лекарственного произрастающего в разных экологических условиях, применение полученных данных в школьном курсе общей биологии

10. Изучение генотипической и модификационной изменчивости студентов Тобольского государственного педагогического института и использование полученных данных на уроках общей биологии

11. Изучение монозиготных и дизиготных близнецов среди учащихся г. Тобольска и использование полученных данных в работе биологического кружка.

12. Изучение генетического полиморфизма в разных популяциях клевера ползучего и использование полученных данных на уроках биологии

13. Цитологические особенности крови у разных возрастных групп и при некоторых наследственных и ненаследственных заболеваниях жителей г. Тобольска и использование полученных данных в школьном курсе биологии.

Методика проведения контрольных мероприятий

Цель данных методических указаний активизировать процесс усвоения учебного материала по « Генетике », выработать четкость изложения знаний, умение актуализировать, обобщить, проводить сравнения и умозаключения.

Освоения учебного материала осуществляется в трех направлениях:

аудиторные занятия;
самостоятельная работа;
контрольные работы, коллоквиумы, зачеты, экзамены.

План самостоятельной работы:

определить сущность вопроса;
выделить главные положения;
проанализировать лекционный конспект, основную и дополнительную литературу по данному вопросу;
проанализировать иллюстративный учебный материал рисунки, схемы, графики;
обобщить, и законспектировать полученный материал;
составить словарь терминов по теме.

Форма отчетности - оформление реферата.

Работа над рефератом.

Реферат – краткое изложение в письменной форме или в форме публичного доклада содержания научных трудов, периодической литературы по определенной теме.

Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщить материал, выявить общие закономерности биологических процессов.

Для написания реферата необходимо:

выбрать тему;
используя список рекомендуемой литературы;
подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику);
составить план реферата;
сделать литературный обзор материала и написать конспект;
проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками;
сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме;
оформить реферат согласно требованиям ГОСТа;
учитывая замечания преподавателя, внести исправления;
представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю.

Работа с литературными источниками.

Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными, предметными каталогами.
В первую очередь изучить педагогическую, методическую, научную, периодическую литературу, содержащую теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками, раскрывающими более узкие и частные вопросы.
Детально проработать публикации (если таковые есть) преподавателей кафедры посвященной данной теме.
Составить собственную библиографическую картотеку.

Работа при подготовке к коллоквиуму, зачету, экзамену.

Внимательно прочитать вопрос.
Составить план и при необходимости конспект вопроса.
Вспомнить основные термины, понятия, закономерности и законы по теме.
Найти соответствующие наглядные пособия (таблицы, схемы, микро- и макропрепараты и т. д., имеющиеся в учебном кабинете.
Подтвердить ответ схематическими рисунками и примерами.

Blog

Содержание