Программа и календарно-тематический план курса «цитология» для студентов, обучающихся на факультетах
| Вид материала | Программа |
- Календарно тематический план практических занятий для студентов 2 курса (весенний семестр, 81.06kb.
- Календарно-тематический план лекций и семинарских занятий по дисциплине «Экономика», 107.26kb.
- Календарно тематический план лекций по медицинской микробиологии для студентов 2 курса, 97.55kb.
- Календарно-тематический план лекций по ортопедической стоматологии для студентов Vкурса, 40.59kb.
- Педиатрического факультета на осенний семестр, 30.93kb.
- Пояснительная записка, 100.01kb.
- Календарно-тематический план лекций по акушерству и гинекологии для студентов 4-го, 61.33kb.
- Календарно-тематический план лекций по акушерству для студентов 4-го курса мед пед, 46.37kb.
- Календарно-тематический план учителя на предмет Информатика, 908.78kb.
- Учебно-методический комплекс по курсу. Часть Тематический план занятий. Часть, 972.74kb.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РФ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ЦИТОЛОГИИ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ
ПРОГРАММА И КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА «ЦИТОЛОГИЯ» ДЛЯ СТУДЕНТОВ,
ОБУЧАЮЩИХСЯ НА ФАКУЛЬТЕТАХ:
АГРОНОМИЧЕСКОМ
АГРОХИМИЧЕСКОМ
ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
ЗООИНЖЕНЕРНОМ
ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ
ЭКОЛОГИЧЕСКОМ
ПРОГРАММА КУРСА «ЦИТОЛОГИЯ»
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ
Цитология – это наука о структуре и жизнедеятельности клетки. Она представляет собой биологию клеточного уровня организации живого. Клетка лежит в основе строения и развития всех растительных и животных организмов. Современная цитология изучает строение клетки, исследует функции отдельных клеточных компонентов.
Цель преподавания цитологии для студентов агрономического факультета – научить будущих специалистов творчески подходить к решению задач соотношения организмов в среде, тестирования организма с учетом биологических особенностей растений и животных, проводить агрономические и агротехнологические мероприятия с учетом факторов сохранения среды обитания.
Задачей курса является приобретение студентами следующих знаний, умений и навыков:
- изучить задачи цитологии как науки, основные методы исследований;
- изучить клетку как целостную систему, строение и функции клеточных органелл, транспорт веществ в клетке;
- изучить ультраструктуру ядра, его функции как носителя генетической информации;
- знать общую характеристику процессов репродуктивного деления клетки, преемственность наследственных свойств при митозе, научиться подсчитывать хромосомы и изучить их морфологию в митозе ;
- изучить полиплоидию и числа хромосом; методы получения полиплоидов, цитологические механизмы полиплоидии;
- изучить структуру хромосом, формы метафазных хромосом; структурные изменения хромосом, методы подсчета хромосомных аберраций;
- изучить мейоз как основу полового размножения; типы мейоза и его эволюцию; основные фазы и генетический смысл этого процесса;
- изучить микроспорогенез и мегаспорогенез;
- овладеть умениями и навыками работы с микроскопической техникой: изучить типы микроскопов, устройство микроскопа, различные методы наблюдения под микроскопом, измерение микроскопических объектов.
Дисциплина «Цитология» тесно связана с другими дисциплинами учебного плана: генетикой, физиологией и биохимией растений, ботаникой.
ВВЕДЕНИЕ: ЦИТОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ НАУК.
Цитология как наука, ее предмет, место среди других наук. Характеристика основных методов исследования. Значение цитологии для исследований в области генетики и экологии. Цитогенетика. Эмбриологические исследования организмов. Культура клеток и тканей. Методы исследования клетки. Достижения и проблемы при проведении исследований на клеточном уровне.
1. УЛЬТРАСТРУКТУРА ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ И ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ
Клеточная теория и ее дальнейшее развитие. Использование электронной микроскопии и современных методов в изучении ультраструктуры клетки. Отличие клеток эукариот и прокариот, растительных и животных клеток. Тотипотентность клетки. Типы транспорта веществ в клетке. Структурные компоненты клетки - мембранные и немембранные органоиды, их строение и функции.
2. ЯДЕРНЫЙ АППАРАТ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ХРОМОСОМ
Ядерный аппарат и его функции. Интерфазное ядро. Хроматин и его типы. Структура и функция хромосом. Интерфазные и митотические хромосомы. Изменения хромосом в клеточном цикле. Форма метафазных хромосом и их классификация. Первичная и вторичная перетяжки хромосом. Центромеры и неоцентромеры.
3. ПАТОЛОГИИ КЛЕТКИ
Факторы, вызывающие патологические изменения в клетке. Типы клеточных патологий, их идентификация и предупреждение.
4. ОСНОВЫ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ. МИТОЗ. АМИТОЗ, ЭНДОМИТОЗ. ЭВОЛЮЦИЯ МИТОЗА
Митоз. Общая характеристика процессов репродуктивного деления клеток. Понятия о митотическом цикле и его периодах. Изменение активности и морфологии хромосом в митотическом цикле. Фазы митоза и их цитогенетическая характеристика. Преемственность наследственных свойств при митозе. Эволюция митоза.
5. ПАТОЛОГИИ МИТОЗА
Патологии митоза. К-митоз. Амитоз. Эндомитоз. Политения.
Понятия о полиплоидии и основном числе хромосом. Получение полиплоидов. Цитологические механизмы возникновения полиплоидов. Автополиплоиды и аллополиплоиды. Анеуплоиды (моносомики, нуллисомики, трисомики и др.).
6. МЕЙОЗ КАК ОСНОВА ПОЛОВОГО РАЗМНОЖЕНИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ФАЗ МЕЙОЗА. СИНАПСИС. КРОССИНГОВЕР. ТИПЫ МЕЙОЗА. ЭВОЛЮЦИЯ МЕЙОЗА. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА
Мейоз как основа полового размножения. Типы мейоза. Эволюция мейоза. Характеристика основных фаз мейоза. Принципы расхождения и комбинации гомологичных хромосом. Генетическое значение мейоза.
7. АНОМАЛИИ МЕЙОЗА. МЕЙОЗ У ОТДАЛЕННЫХ ГИБРИДОВ
Факторы, влияющие на ход мейоза. Аномалии мейоза. Особенности метафазных пластинок у отдаленных гибридов. Ассоциации хромосом в мейозе.
8. ПОЛИПЛОИДИЯ. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ. МЕЙОЗ У ПОЛИПЛОДОВ И ГАПЛОИДОВ. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ХРОМОСОМАХ (ДУПЛИКАЦИИ, ИНВЕРСИИ, НЕХВАТКИ, ТРАНСЛОКАЦИИ). ЗНАЧЕНИЕ ХРОМОСОМНЫХ ПЕРЕСТРОЕК ДЛЯ ЭВОЛЮЦИИ ГЕНОМА
Способы получения полиплоидов. Мейоз и особенности расхождения хромосом у полиплодов и гаплоидов. Значение хромосомных перестроек для эволюции генома. Структурные изменения в хромосомах (дупликации, инверсии, нехватки, транслокации). Значение для цитологических исследований структурных перестроек хромосом, видимых под микроскопом и поддающихся строгому учету. Процессы восстановления поврежденных хромосом. Вещества, задерживающие восстановление поврежденных хромосом. Формы хромосомных перестроек в зависимости от фазы митотического цикла, во время которой хромосомы подверглись воздействию мутагенного фактора.
9. В - ХРОМОСОМЫ. РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЕНОМА. ПОНЯТИЕ О КОЛЬЦЕВЫХ ХРОМОСОМАХ, ИЗОХРОМОСОМАХ, ДИЦЕНТРИЧЕСКИХ ХРОМОСОМАХ
Понятие о добавочных хромосомах. В-хромосомы. Определение. Значение. Идентификация. Роль В-хросомосом в мейозе. Дицентрические и телоцентрические хромосомы. Эписомы (кольцевые хромосомы). Изохромосомы.
10. МИКРОСПОРОГЕНЕЗ И РАЗВИТИЕ МУЖСКОГО ГАМЕТОФИТА
Общая характеристика развития пыльника. Три периода в его развитии: премейотический, мейотический и постмейотический. Спорогенная ткань и ее особенности. Тапетум и его роль. Ход мейоза в микроспороцитах. Типы образования тетрад: сукцессивный, симультантный и промежуточный.
Микрогаметогенез. Два митотических деления в ходе гаметогенеза. Образование вегетативной и генеративной клеток после первого митоза и спермиев. Форма и размер спермиев. Особенности пыльцевых зерен различных полевых культур.
Жизнеспособность пыльцы. Фертильность и стерильность пыльцы.
11. МЕГАСПОРОГЕНЕЗ И РАЗВИТИЕ ЖЕНСКОГО ГАМЕТОФИТА
Общая характеристика мегаспорогенеза. Археспориальная ткань. Формирование мегаспор, особенности расположения мегаспор в тетраде. Понятие о моноспорическом типе развития.
Развитие женского гаметофита. Особенности деления ядер в зародышевом мешке. Различные типы зародышевых мешков у различных с.-х.культур. Положение яйцеклетки в яйцевом аппарате, ее размеры и форма. Синергиды, антиподы, центральное ядро, их положение в зародышевом мешке и функции.
12. МЕТОДЫ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Понятие цитогенетического мониторинга. Особенности его методов. Роль цитогенетического мониторинга в исследовании функционирования и устойчивости агроэкосистем.
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА
ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
ЗАНЯТИЕ 1. Работа со световым микроскопом. Установка освещения.
ЗАНЯТИЕ 2 - 4. Строение и функции клеточных компонентов.
ЗАНЯТИЕ 5. Ядерный аппарат клетки. Строение хромосомы. Типы хромосом. Изучение кариологии хромосом.
ЗАНЯТИЕ 6. Коллоквиум 1. Строение клетки. Морфология и ультраструктура ядра. Структура хромосом.
ЗАНЯТИЕ 7. Подготовка материала к фиксации. Приготовление временных препаратов. Митоз. Изучение фаз митоза на постоянных препаратах. Подсчет числа хромосом на постоянных препаратах.
ЗАНЯТИЕ 8. Аномалии митоза. Эволюция митоза. Полиплоидия.
ЗАНЯТИЕ 9. Мейоз. Изучение фаз мейоза на постоянных препаратах.
ЗАНЯТИЕ 10. Нарушения мейоза при отдаленной гибридизации. Особенности мейоза у полиплоидов и гаплоидов
ЗАНЯТИЕ 11. Аномалии мейоза. Хромосомные перестройки. Идентификация хромосомных аномалий в мейозе.
ЗАНЯТИЕ 12. Коллоквиум 2. Основы бесполого и полового размножения. Аномалии мейоза. Хромосомные перестройки.
ЗАНЯТИЕ 13. Типы образования тетрад. Расположение микроспор в тетрадах.
ЗАНЯТИЕ 14. Спорогенез и развитие мужского и женского гаметофита. Двойное оплодотворение.
ЗАНЯТИЕ 15. Место мейоза в жизненном цикле животных.
ЗАНЯТИЕ 16. Методы определения фертильности, стерильности и жизнеспособности пыльцы. Методы цитогенетического мониторинга.
ЗАНЯТИЕ 17. Коллоквиум 3. Место мейоза в жизненном цикле организмов. Методы цитогенетического мониторинга.
ПРИМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО РАЗДЕЛАМ
| Наименование раздела | Время, часы | Время, % | |
| ауди-торные | самостоятельные | ||
| 1. Введение. Цитология как наука. Место среди других наук. Методы цитологии. | 4 | 1 | 6 |
| 2. Строение и функции клеточных компонентов. | 20 | 4 | 30 |
| 3. Митоз как основа бесполого размножения. | 9 | 2 | 14 |
| 4. Мейоз как механизм полового размножения. | 20 | 2 | 28 |
| 5. Хромосомные мутации. Типы хромосом. Место мейоза в жизненном цикле организмов. Цитогенетический мониторинг. | 15 | 3 | 22 |
КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
ПО КУРСУ «ЦИТОЛОГИЯ»
- ПЛАН ЛЕКЦИЙ
| Неделя семестра | Тема лекции и количество часов на ее раскрытие | N литера-турного источника |
| 1 | Цитология как наука. Место среди других наук – 2 часа. | 1,2,3,6 |
| 2-3 | Ультраструктура прокариотической и эукариотической клетки. Транспорт веществ в клетке – 6 часов. | 1,2,3,6,8,9 |
| 4 | Ядерный аппарат клетки. Строение и функции хромосом – 2 часа. | 1,2,3,4,6, 10,11,13,20 |
| 5 | Патологии клетки – 2 часа. | 1,6,14,15 |
| 6 | Основы бесполого размножения. Митоз. Амитоз. Эндомитоз. Эволюция митоза – 2 часа. | 1,2,3,6,8, 10 |
| 7 | Патологии митоза – 2 часа. | 1,6,8,10 |
| 8-9 | Мейоз как основа полового размножения. Характеристика основных фаз мейоза. Синапсис. Кроссинговер. Типы мейоза. Эволюция мейоза. Генетическое значение мейоза – 4 часа. | 1,2,3,5,10, 17,18 |
| 10 | Аномалии мейоза. Мейоз у отдаленных гибридов – 2 часа. | 1,2,3,5,10, 17,18 |
| 11 | Полиплоидия. Способы получения. Мейоз у полиплодов и гаплоидов – 2 часа. | 1,2,3,6,8,9, 10 |
| 12 | Хромосомные мутации. Структурные изменения в хромосомах (дупликации, инверсии, нехватки, транслокации). Значение хромосомных перестроек для эволюции генома – 2 часа. | 1,10,15,18 |
| 13 | В - хромосомы. Роль и значение для генома. Понятие о кольцевых хромосомах, изохромосомах, дицентрических хромосомах – 2 часа. | 10,13,14, 15,20 |
| 14 | Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита – 2 часа. | 1,2,6,8,9, 12,16 |
| 15 | Мегаспорогенез и развитие женского гаметофита – 2 часа. | 1,2,6,8,9, 12,16 |
| 16 | Методы цитогенетического мониторинга – 2 часа. ИТОГО: 32 ЧАСА | 10,14,15 |
ПЛАН ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
| Неделя семестра | Темы лабораторно-практических занятий | Кол-во часов | N литера-турного источника |
| 1 | Работа со световым микроскопом. Установка освещения. | 2 | 6,12,19 |
| 2-4 | Строение и функции клеточных компонентов. | 6 | 1,2,3,6,8,9 |
| 5 | Ядерный аппарат клетки. Строение хромосомы. Типы хромосом. Изучение кариологии хромосом. | 2 | 1,2,3,4,6, 10,11,13, 20 |
| 6 | Коллоквиум 1. Строение клетки. Морфология и ультраструктура ядра. Структура хромосом. | 2 | 1,2,3,4,6,8,9,10,11,12,13 |
| 7 | Подготовка материала к фиксации. Приготовление временных препаратов. Митоз. Изучение фаз митоза на постоянных препаратах. Подсчет числа хромосом на постоянных препаратах. | 2 | 1,2,3,6,8, 10 |
| 8 | Аномалии митоза. Эволюция митоза. Полиплоидия. | 2 | 1,2,8,10 |
| 9 | Мейоз. Изучение фаз мейоза на постоянных препаратах. | 2 | 1,2,3,5,10, 17,18 |
| 10 | Нарушения мейоза при отдаленной гибридизации. Особенности мейоза у полиплоидов и гаплоидов. | 2 | 1,5,10,14, 15,17 |
| 11 | Аномалии мейоза. Хромосомные перестройки. Идентификация хромосомных аномалий в мейозе. | 2 | 1,2,5,10,18 |
| 12 | Коллоквиум 2. Основы бесполого и полового размножения. Аномалии мейоза. Хромосомные перестройки. | 2 | 1,2,3,5,6,8, 10,14,15,1718 |
| 13 | Типы образования тетрад. Расположение микроспор в тетрадах. | 2 | 1,2,6,8,16 |
| 14 | Спорогенез и развитие мужского и женского гаметофита. Двойное оплодотворение. | 2 | 1,2,6,8,16 |
| 15 | Место мейоза в жизненном цикле животных. | 2 | 1,3 |
| 16 | Методы определения фертильности, стерильности и жизнеспособности пыльцы. Методы цитогенетического мониторинга. | 2 | 1,2,6,8, 14,15,16 |
| 17 | Коллоквиум 3. Место мейоза в жизненном цикле организмов. Методы цитогенетического мониторинга. | 2 | 1,2,3,6,8, 14,15,16 |
| | ИТОГО | 34 | |
- ПЛАН САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
-
Тема
Вопросы
Кол-во ча-сов
N источ-ника
Форма
контроля
Микроскоп
Типы микроскопии. Строение и функции элементов микроскопа. Методы наблюдения под микроскопом.
1
2,6,12,
19
Коллоквиум 1, устный и программированный опрос
Клетка
Основные положения клеточной теории. Сравнение клеток прокариот и эукариот, растительной и животной клеток. Общий план строения клетки, принцип компартментализации. Мембранные и немембранные органоиды клетки, строение и функции.
2
1,2,3,6,8,9
Коллоквиум 1, устный и программированный опрос
Ядро
Ультраструктура ядра. Строение и функции ядрышек. Хромосомы. Понятие о кариотипе. Кариология хромосом. Типы хромосом.
2
1,2,3,4,6,10,11,13,20
Коллоквиум 1, устный и программированный опрос
Митоз
Жизненный цикл клетки. Фазы митоза и их характеристика. Биологическое значение митоза. Эволюция митоза. Аномалии и патологии митоза. Полиплоидия.
2
1,2,3,6,8,10
Коллоквиум 2, устный и программированный опрос
Мейоз
Биологическое значение мейоза. Стадии мейоза и их характеристика. Ключевые события мейоза. Эволюция мейоза. Аномалии мейоза. Мейоз у отдаленных гибридов, авто- и аллополиплоидов.
4
1,2,3,5,10,17,
18
Коллоквиум 2, устный и программированный опрос
Хромосом-ные мутации
Типы хромосомных перестроек: делеции, дупликации, инверсии, транслокации. Их классификация и идентификация.
1
1,10,15,18
Коллоквиум 2, устный и программированный опрос
Место мейоза в жизненном цикле растений и животных
Типы образования тетрад. Микроспорогенез и микрогаметогенез. Мегаспорогенез и мегагаметогенез. Понятие о фертильности, стерильности и жизнеспособности пыльцы. Сперматогенез и овогенез.
2
1,2,6,8,9,12,16
Коллоквиум 3, устный и программированный опрос
4. ВИДЫ И СРОКИ ОТЧЕТНОСТИ СТУДЕНТОВ
| Неделя семестра | Тема задания | Вид отчетности |
| 6 | Подготовить материал лекций № 1-5 и лабораторно-практических занятий № 1-5 | Коллоквиум № 1 |
| 12 | Подготовить материал лекций № 6-13 и лабораторно-практических занятий № 7-11 | Коллоквиум № 2 |
| 17 | Подготовить материал лекций № 13-16 и лабораторно-практических занятий № 12-16 | Коллоквиум № 3 |
| 17 | Лабораторно-практические работы | Допуск к зачету |
| 17 | Лекционный материал и материал лабораторно-практических занятий | Зачет |
5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО РАЗДЕЛАМ
| Наименование разделов | Время в соответствии с рабочей программой, % | Время в соответствии с календарно-тематическим планом, % |
| 1. Введение. Цитология как наука. Место среди других наук. Методы цитологии. | 6 | 6 |
| 2. Строение и функции клеточных компонентов. | 30 | 30 |
| 3. Митоз как основа бесполого размножения. | 14 | 14 |
| 4. Мейоз как механизм полового размножения. | 28 | 28 |
| 5. Хромосомные мутации. Типы хромосом. Место мейоза в жизненном цикле организмов. Цитогенетический мониторинг. | 22 | 22 |
| ВСЕГО: | 100 | 100 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основной.
- Ченцов Ю.С. Общая цитология. М., МГУ, 1984.
- Абрамова А.И., Устинова Е.И. Цитология растений. М., Колос, 1980.
- Билич Г., Катинас Г.С., Назарова Л.В. Цитология, Санкт-Петербург, 1999.
Дополнительный.
- Босток К., Самнер Э. Хромосома эукариотической клетки. М., Мир, 1981.
- Цитология и генетика мейоза. М., Наука, 1975.
- Паушева В.П. Практикум по цитологии растений. М., Колос, 1981.
- Дарлингтон С.., Лакур Л.Ф. Хромосомы. Методы работы. М., Атомиздат, 1980.
- Эмбриология покрытосеменных растений с основами цитологии. М.МГУ,1965.
- Поддубная –Арнольди В.А. Цитоэмбриология покрытосеменных растений. М., Наука, 1976.
- Смирнов В.Г. Цитогенетика. – М.: Высшая школа, 1991.
- Макаров В.Б., Сафронов В.В. Цитогенетические методы анализа хромосом. – М., Наука, 1978.
- Цитологическая и цитоэмбриологическая техника для исследования культурных растений. Методические указания ВИР.VI., ВАСХНИЛ, Ленинград, - 1981.
- Ригер Р.Михаэлис А. Генетический и цитогенетический словарь. М. Мир, 1967.
- Ж. Цитология. Изд. АН. «Наука».
- Ж. Цитология и генетика. Изд. АН Украина.
- Эмбриология растений. М.: Агропромиздат, 1990.
- Ячевская Г.Л., Иванова С.В., Наумов А.А. Особенности мейоза при отдаленной гибридизации. М.: Изд-во МСХА, 1990.
- Жученко А.А., Король А.Б. Рекомбинации в эволюции и селекции. М.: Наука, 1985.
- Световая микроскопия в биологии. Методы. Под редакцией А.Лейсли. М.: Мир, 1992.
- Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Изд-во Новосиб.ун-та, 2002.