Методичекое пособие по биологии для студентов фармацевтического факультета

ПРЕДИСЛОВИЕ


Биология, являясь одной из важнейших естественных наук, представляет собой комплекс дисциплин о существовании и развитии живой природы Земли, о закономерностях и механизмах формирования организмов и их групп. Как фундаментальная дисциплина, биология является теоретической основой для прикладных наук (медицины, ветеринарии, фармакологии и др.), а также хозяйственной деятельности человека.

Программа обучения будущих провизоров включает в себя материалы об общих принципах функционирования живых систем, что дает основу естественнонаучного мировоззрения, а также служит базисом для последующего изучения медико-биологических дисциплин и специальных предметов фармацевтического факультета.

Знание основных законов биологии необходимо для понимания закономерностей системной деятельности организма человека. Особое значение в фармацевтическом образовании имеют следующие вопросы: принципы адаптации клетки к условиям существования, регуляции её деятельности; механизм адаптивной перестройки организма человека во взаимосвязях со средой обитания; человек как экосистема, экология человека. Материалы этих тем помогут студентам понять сущность жизненных процессов и правильно оценить возможности лечебного действия лекарственных веществ на организм человека.

Предмет "Биология" в фармацевтических вузах (факультетах) совместно с другими дисциплинами призван, в конечном счете, сформировать специалиста, способного решать общебиологические, медицинские и фармацевтические задачи, связанные с проблемой "Человек и лекарства".

В последние годы все больше обнаруживается дефицит биологического и медицинского образования провизора. Особенно это стало ощутимым в связи с четко определившимся в обществе взглядом на провизора, как на консультанта врача и населения по различным проблемам лекарствоведения. Эта категория действий провизора регламентирована Государственным образовательным стандартом.

Провизор сегодняшнего дня имеет широкий круг обязанностей, начиная с осуществления менеджмента и маркетинга, включая работу по проведению в жизнь общебиологической культуры среди населения и кончая деятельностью по решению конкретных задач, обеспечивающих рациональную (эффективную и безопасную) фармакотерапию.

Студентам заочного обучения для освоения курса биологии отводится 20 часов, из них 6 часов лекций и 14 часов практических занятий. Каждый студент должен выполнить 1 контрольную работу (на выбор из 10 предложенных вариантов). По итогам занятий студенты получают зачет.


ПРОГРАММА КУРСА "ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ"

Введение. Предмет и задачи биологии. Место биологии в системе естественных наук. Классификация биологических наук. Современные методы биологических исследований. Значение биологии для медицины, сельского хозяйства, промышленности, лесного и промыслового хозяйства.

Сущность живого, его основные признаки. Определение жизни с позиций системного подхода. Основные теории происхождения жизни: креационизм, спонтанное зарождение, концепция биогенеза, теория стационарного состояния, теория панспермии, теория биохимической эволюции. Основные свойства живых организмов: единство химического состава, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, наследственность, изменчивость, способность к росту и развитию, раздражимость, дискретность, ритмичность.

Уровни организации живой материи: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

Молекулярно-генетический уровень организации живого. Единство материального субстрата жизни и жизненных явлений на молекулярном уровне. Химический состав живых организмов. Органические вещества. Строение, свойства и биологические функции углеводов (моносахариды, дисахариды, полисахариды, гликопротеиды, протеогликаны). Строение, свойства и биологические функции липидов (триацилглицеролы, фосфолипиды, стероиды, воски, липопротеиды). Строение, свойства и биологические функции нуклеиновых кислот. Генетический код и его свойства. Строение, свойства и биологическая роль аминокислот, пептидов, белков. Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры белков. Разнообразие белков, их функции. Фибриллярные и глобулярные белки. Ферменты, транспортные белки, сократительные и двигательные белки, пищевые и запасные белки, структурные белки, регуляторные белки. Значение витаминов в составе живых организмов. Строение и функции водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Авитаминозы и гипервитаминозы.

Клеточный уровень организации живой материи. Клетка - элементарная биологическая система. Клетка как организм и как элементарная генетическая и структурно-функциональная единица многоклеточных организмов. Строение прокариотических клеток, особенности метаболизма и размножения прокариот, значение бактерий в природе и жизни человека, использование прокариот в биотехнологических процессах. Эукариотические клетки: строение и функции клеточных мембран, органоидов общего и специального назначения, вакуолей, включений, цитоскелета. Особенности строения, метаболизма и биоэнергетики растительной и животной клеток. Способы размножения эукариотических клеток. Гипотезы исторического возникновения клеточных структур.

Понятие о тканях. Ткани растений и животных. Органы и системы органов многоклеточных организмов. Гипотезы происхождения многоклеточности.

Типы размножения многоклеточных организмов: бесполое и половое. Биологическая роль и формы бесполого размножения. Половые органы, половые клетки (гаметы) растений и животных. Оплодотворение. Апомиксис. Партеногенез. Представления о дифференциации клеток в процессе эмбриогенеза, взаимозависимость частей развивающегося организма. Постэмбриональный онтогенез. Возрастные этапы постэмбрионального онтогенеза. Смерть как естественный результат жизни.

Организм как открытая саморегулирующаяся система. Понятие о гомеостазе. Генетические, клеточные и системные основы гомеостатических регуляций многоклеточного организма. Физиологический гомеостаз.

Наследственность и изменчивость — фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство. Г. Мендель - основоположник современной генетики, его законы. Хромосомная теория наследственности (Т. Морган). Роль отечественных ученых в развитии генетики (Н. И. Вавилов, Н. К. Кольцов, С. С. Четвериков, А. С. Серебровский, С. Н. Давиденков). Общее понятие о генетическом материале и его свойствах: хранения информации, изменения (мутации) генетической информации; репарация, ее передача от поколения к поколению, реализация. Генетические процессы онтогенеза и эволюции организмов. Структурно-функциональные уровни организации наследственного материала у прокариот и эукариот: генный, хромосомный, геномный. Ген - функциональная единица наследственности, его свойства. Локализация генов в хромосомах.

Геном и фенотип. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определённых условиях среды. Взаимодействие аллелей и детерминация признаков: доминирование, промежуточное проявление, рецессивность, кодоминирование, межаллельная комплементация.

Изменчивость как свойство, дающее возможность существования живых систем в различных состояниях. Формы изменчивости (модификационная, комбинативная, мутационная) и их значение в онтогенезе и эволюции. Классификация мутаций: генные, хромосомные, геномные. Мутации в половых и соматических клетках. Мутагены: физические, химические, биологические. Генетическая опасность заражения окружающей среды и меры защиты.

Популяционно-видовой уровень организации живого. Современный период синтеза дарвинизма и генетики. Биологический вид. Понятие о генофонде вида. Половой процесс - основа интеграции особей в систему вида.

Популяционная структура вида. Экологическая характеристика популяций. Популяция - элементарная единица эволюции. Взаимодействие элементарных эволюционных факторов и их роль в создании и закреплении изменений генетического состава популяций. Естественный отбор, его формы. Творческая роль и адаптивный характер естественного отбора в эволюционном процессе. Понятие адаптации.

Органический мир как результат процесса эволюции. Направленность эволюционного процесса. Основные этапы эволюции животного и растительного мира на Земле.

Географическое распространение животных и растений. Предмет и задачи биогеографии. Ареал (область распространения) и местообитание. Типы ареалов. Основные подразделения биогеографии. Значение биогеографии для эволюционного учения. Практическое значение биогеографии.

Биогеоценотический уровень организации жизни. Экология - наука об отношениях организмов между собой и средой обитания. Экологические науки. Понятия: биотоп, биоценоз, биогеоценоз, экосистема. Компоненты экосистем: неживое вещество, продуценты, микро - и макроконсументы, поток энергии. Автотрофный и гетеротрофный обмен веществ Сапрофиты. Фотосинтез и хемосинтез. Пищевые цепи и сети. Экологическая сукцессия и экологический гомеостаз.

Среда как совокупность абиотических, биотических, антропогенных факторов. Влияние на организмы абиотических факторов: температуры, света, влажности, давления, излучения, электромагнитных полей, шума. Влияние на организмы биотических факторов. Формы взаимоотношений между организмами в экосистеме: паразитизм, комменсализм, хищничество, аменсализм, мутуализм, конкуренция, нейтрализм. Круговорот веществ и энергии в природе. Организмы и состав почвы и атмосферы. Геохимическая роль организмов.

Деятельность человека как экологический фактор среды. Основные направления и результаты антропогенных изменений в окружающей среде. Компенсационные механизмы и возможности среды в этих условиях. Охрана природы и рациональное природопользование.

Биосферный уровень организации живой материи. Биосфера - глобальная экосистема Земли. В. И. Вернадский - основоположник учения о биосфере. Организация биосферы, ее границы. Живое, косное, биогенное, биокосное вещества как составные части биосферы, Количественная и качественная характеристики живого вещества биосферы, его роль и значение в природе в целом. Биогеоценоз - элементарная структурная единица биосферы и биогеохимического круговорота Земли. В. Н. Сукачев - основоположник биогеоценологии. Эволюция биосферы, ее этапы. Основные направления биогенеза; видообразование и изменение биогеоценозов.

Человек и биосфера. Человек как природный объект. Биосфера - среда обитания и источник ресурсов. Общая характеристика и классификация природных ресурсов. Человечество как активный элемент биосферы, самостоятельная геологическая сила Ноосфера - высший этап эволюции биосферы. Биологические проблемы охраны природы и выживания человечества.


СТРУКТУРА УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА


План лекций

№	Содержание лекций	Количество часов
1.	Молекулярно- генетический уровень организации живого. Химический состав живых организмов.	2
2.	Клеточный уровень организации живой материи. Прокариотические и эукариотические клетки. Особенности строения, метаболизма и биоэнергетики растительной и животной клеток.	2
3.	Биосферный уровень организации живой материи. Учение о биосфере. Человек и биосфера.	2

План практических занятий

№	Темы занятий	Количество часов
1.	Химический состав живых организмов.	2
2.	Биология клетки. Строение растительной и животной клетки. Способы размножения клеток.	2
3.	Размножение организмов.	2
4.	Индивидуальное развитие организмов. Ткани растений и животных.	2
5.	Основные закономерности наследственности.	2
6.	Закономерности изменчивости.	2
7.	Популяционно-видовой уровень организации.	2
8.	Зачет.

ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ

1. Вариант контрольного задания (один из десяти) определяется по последней цифре номера зачетной книжки.
   
2. Писать на развернутых тетрадных или стандартных листах А4, на одной стороне, без сокращений, через строчку, разборчиво. Можно представить в печатном виде.
   
3. Объем работы – до 6 страниц.
   
4. При ответе на вопрос не списывать дословно с пособий и учебников, не искать готовые ответы в Интернете. Работа должна носить аналитический характер, содержать по каждому вопросу заключение и выводы.
   
5. Оценка работы проводится по 5-балльной системе.
   
6. Работа должна поступить в ОмГМА до 1февраля.
   

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ


Вариант 1.

1. Строение, свойства и биологические функции углеводов и липидов.

2. Структурно-функциональные уровни организации наследственного материала у прокариот и эукариот: генный, хромосомный, геномный. Ген - функциональная единица наследственности, его свойства. Локализация генов в хромосомах.

3. Формы взаимоотношений между организмами в экосистеме: паразитизм, комменсализм, хищничество, аменсализм, мутуализм, конкуренция, нейтрализм (с приведением примеров).


Вариант 2.

1. Строение, свойства и биологические функции нуклеиновых кислот. Генетический код и его свойства.

2. Хромосомная теория наследственности (обосновать на примере опытов Т.Моргана).

3. Биологический вид, его критерии. Понятие о генофонде вида. Популяционная структура вида.


Вариант 3.

1. Строение, свойства и биологическая роль аминокислот, пептидов, белков. Разнообразие белков, их функции.

2. Половое размножение, его сущность, способы у одноклеточных и многоклеточных организмов (привести примеры). Характеристика гамет и структур, в которых они формируются у растений (антеридии, архегонии и части цветка) и животных (гонады)

3. Количественная и качественная характеристики живого вещества биосферы, его роль и значение в природе.


Вариант 4.

1. Значение витаминов в живых организмах. Строение и функции водорастворимых и жирорастворимых витаминов.

2. Онтогенез: эмбриональный и постэмбриональный периоды. Возрастные этапы постэмбрионального онтогенеза.

3. Деятельность человека как экологический фактор среды. Основные направления и результаты антропогенных изменений в окружающей среде, охрана природы и рациональное природопользование.


Вариант 5.

1. Строение прокариотических клеток, особенности метаболизма, размножение прокариот, роль в природе и биотехнологических процессах.

2. Бесполое размножение, его сущность, способы у одноклеточных и многоклеточных организмов (привести примеры).

3. Среда как совокупность абиотических, биотических, антропогенных факторов. Влияние абиотических факторов на организмы.


Вариант 6.

1. Эукариотические клетки: строение и функции клеточных мембран, органоидов общего и специального назначения. Включения и их роль в клетке.

2. Фенотип как результат реализации наследственной информации в определенных условиях среды. Взаимодействие аллелей и детерминация признаков.

3. Экология. Основные понятия: биотоп, биоценоз, биогеоценоз, экосистема. Экологическая пирамида. Компоненты экосистем: продуценты, консументы, редуценты.


Вариант 7.

1. Сравнение строения , метаболизма и биоэнергетики растительной и животной клеток.

2. Г.Мендель - основоположник современной генетики, его законы с цитологическим обоснованием.

3. Популяция - элементарная единица эволюции. Элементарные эволюционные факторы. Естественный отбор, его формы.


Вариант 8.

1. Способы размножения эукариотических клеток. Митотический цикл клетки. Биологическое значение митоза. Амитоз.

2. Классификация мутаций: генные, хромосомные, геномные. Мутации в половых и соматических клетках (привести примеры).

3. В.И.Вернадский - основоположник учения о биосфере. Организация биосферы, ее границы и составные части.


Вариант 9.

1. Понятие о тканях. Гипотезы происхождения многоклеточности. Ткани животных (разновидности, особенности строения, свойства, примеры расположения).

2. Изменчивость - фундаментальное свойство живого. Формы изменчивости (модификационная, мутационная, комбинативная) и их значение в онтогенезе и эволюции.

3. Эволюция биосферы, ее этапы. Ноосфера - высший этап эволюции биосферы.


Вариант 10.

1. Ткани растений (разновидности, особенности строения, свойства, примеры расположения).

2. Мутагены: физические, химические, биологические. Генетическая опасность заражения окружающей среды и меры защиты.

3. Органический мир как результат процесса эволюции. Основные этапы эволюции животного и растительного мира на Земле.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ


Занятие №1

Тема: Химический состав живых организмов


Цель занятия:

• уметь обосновать сходство живых организмов по их химическому составу;
  
• уметь объяснить роль неорганических и органических веществ в клетке.
  

Цели самоподготовки:

• уметь дифференцировать биогенные элементы на группы и указать их роль в живых организмах;
  
• знать роль воды и минеральных солей в растительных и животных клетках;
  
• уметь обосновать роль органических веществ в живых организмах.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Химический состав клеток. Неорганические вещества.

2. Строение, свойства и биологические функции углеводов.

3. Строение, свойства и биологические функции липидов.

4. Строение, свойства и биологическая роль аминокислот, пептидов, белков.

5. Строение, свойства и биологические функции нуклеиновых кислот - ДНК и РНК. Генетический код и его свойства.

6. Значение витаминов в живых организмах. Строение и функции водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Авитаминозы и гипервитаминозы.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. Наиболее распространенными элементами в клетках живых организмов являются

а) кислород, углерод, водород, азот;

б) азот, водород, кислород, сера;

в) углерод, фосфор, водород, кислород.


Правильный ответ - а; на долю этих элементов приходится 98% содержимого клетки.


2. Нуклеиновые кислоты выполняют:

а) опорную функцию;

б) энергетическую функцию;

в) функцию хранения и передачи наследственной информации.


Правильный ответ - в; нуклеиновые кислоты входят в состав хромосом, расположенных в клеточном ядре.


Препараты для демонстрации:

1. 
   Углеводы в растительной (крахмал в клетках клубня картофеля) и животной (гликоген в клетках печени животного) клетках.
   
2. Рибонуклеопротеидные комплексы (РНП) в нервных клетках.
   

Вопросы выводов:

• чем различается химический состав тел живой и неживой природы?
  
• сходен ли химический состав растительной и животной клеток?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

Занятие №2

Тема: Биология клетки. Строение растительной и животной клеток. Способы размножения клеток


Цель занятия:

• уметь обосновать общность и структурно-функциональные отличия растительных и животных клеток;
  
• знать периодизацию митотического цикла клетки;
  
• понимать биологическое значение митоза и его роль в жизни растительных и животных организмов.
  

Цели самоподготовки:

• уметь провести сравнение прокариотической и эукариотической клеток;
  
• уметь объяснить принцип компартментализации эукариотических клеток;
  
• уметь обосновать принцип классификации органоидов и включений эукариотической клетки.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Клетка - основная форма организации живой материи. Клеточная теория, ее значение для биологии и медицины.

2. Строение прокариотических клеток, особенности метаболизма и размножения прокариот.

3. Эукариотические клетки: строение и функции клеточных мембран, органоидов общего и специального назначения, вакуолей, включений. Ядро, его структуры.

4. Сравнение строения, метаболизма и биоэнергетики растительной и животной клеток.

5. Способы размножения клеток. Митотический цикл клетки. Митоз, его биологическое значение. Амитоз.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. Какую функцию выполняют лизосомы?

а) синтез жиров;

б) транспорт продуктов синтеза;

в) внутриклеточное пищеварение;

г) аутолизис;

д) защитная.


Правильные ответы в, г, д; лизосомы – это органоиды, содержащие значительное количество ферментов, участвуют в расщеплении веществ и аутофагии.


2. Какие органоиды клетки имеют двойную мембрану?

а) лизосомы;

б) ЭПС;

в) митохондрии;

г) пластиды;

д) комплекс Гольджи.


Правильные ответы - в, г; внутренняя мембрана митохондрий образует кристы, а у пластид из внутренней мембраны формируются тилакоиды и граны.


3. Какие процессы происходят в метафазе митоза?

а) расхождение центриолей к полюсам клетки;

б) деление хромосом;

в) растворение кариолеммы;

г) расположение хромосом на экваторе клетки;

д) расхождение хроматид к полюсам клетки;

е) цитокинез.


Правильный ответ - г; на стадии метафазы хромосомы выстраиваются по экватору клетки, максимально спирализованы, расщеплены на хроматиды, которые соединены между собой только центромерой. К центромере прикрепляются прерывистые нити веретена деления.


Препараты для демонстрации:

1. Растительная клетка (клетки листа элодеи) и животная клетка (клетки эпителия кишечника).

2. Митоз в растительной (зона деления в корешке лука) и в животной (краевая зона печени) клетках.

3. Амитоз в клетках мочевого пузыря мыши.


Вопросы выводов:

• укажите, в чем отличие растительной и животной клеток (по демонстрационным препаратам);
  
• чем отличается митоз от амитоза (при сравнении препаратов)?
  
• каким образом при митозе достигается равномерное распределение хромосом между двумя дочерними клетками?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  
• 
  

Занятие №3

Тема: Размножение организмов


Цель занятия:

• уметь обосновать многообразие способов размножения организмов как необходимое условие для продолжения жизни в поколениях живых организмов
  

Цели самоподготовки:

• знать и уметь выделять формы бесполого размножения у одноклеточных и многоклеточных растительных и животных организмов;
  
• знать преимущества полового размножения над бесполым размножением;
  
• уметь обосновать роль мейоза при образовании половых клеток.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Типы размножения организмов: бесполое и половое.

2. Формы бесполого размножения. Сущность, биологическое значение.

3. Биологическое значение полового размножения.

4. Гаметогенез. Сперматогенез. Овогенез. Половые клетки (гаметы) растений и животных. Спорогенез у растений.

5. Мейоз. Биологическое значение мейоза у животных и растений.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. В бесполом размножении участвуют:

а) одна особь;

б) две особи.


Правильный ответ - а; один материнский организм дает идентичные дочерние организмы - клоны.


2. Вегетативное размножение - это:

а) половое размножение;

б) размножение спорами;

в) размножение вегетативными органами растений.


Правильный ответ - в; в большей степени вегетативное размножение, как вариант бесполого размножения, типично для растений; некоторые растения имеют для этого специальные видоизмененные органы (клубни, луковицы).


3. Половое размножение встречается:

а) только у растений;

б) у преобладающего большинства живых организмов;

в) только у животных.


Правильный ответ - б; половое размножение повышает приспособительные возможности и жизнестойкость видов в природе.


Препараты для демонстрации:

1. 
   Размножение бесполым путем (споры и спорангии папоротника)
   
2. Гаметы (сперматозоиды и яйцеклетка млекопитающих).
   

Вопросы выводов:

• в чем плюсы и минусы бесполого размножения?
  
• что общего во всех формах бесполого размножения?
  
• чем отличаются сперматозоиды от яйцеклеток и почему?
  
• почему половое размножение наиболее распространено среди живых организмов?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

Занятие №4

Тема: Индивидуальное развитие организмов. Ткани растений и животных.


Цель занятия:

- знать особенности процесса индивидуального развития у животных и растительных организмов.


Цели самоподготовки:

• знать особенности онтогенеза растительных и животных организмов;
  
• иметь представление о путях происхождения, особенностях строения и функциях тканей растений и животных.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Понятие об основных этапах онтогенеза у животных. Оплодотворение. Эмбриональное развитие: дробление, гаструляция, образование тканей и органов.

2. Особенности онтогенеза растений. Оплодотворение. Образование семян. Распространение семян. Прорастание семян. Рост и развитие растений.

3. Понятие о тканях. Ткани растений (образовательная, покровная, механическая, основная, проводящая, выделительная) и животных (эпителиальная, соединительная, нервная, мышечная).

4. Постэмбриональный онтогенез у растений и животных. Возрастные этапы постэмбрионального онтогенеза организмов.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. 
   Ткани, образующие растение, могут состоять из:
   

а) только живых клеток;

б) только из одного вида клеток;

в) живых и мертвых клеток.


Правильный ответ – в; механическая ткань придает опору растению, стенки клеток утолщаются, живое содержимое в них погибает; в проводящей ткани есть клетки живые и мертвые.

2. Основные свойства нервной ткани:
   

а) возбудимость и проводимость;

б) возбудимость и сократимость;

в) проводимость и сократимость.


Правильный ответ – а; нервная клетка состоит из тела и многочисленных отростков, которыми нейроны связаны между собой и обеспечивают передачу нервных импульсов.

3. Где у цветковых растений находится яйцеклетка?
   

а) в пыльцевом зерне;

б) в зародышевом мешке в семязачатке;

в) в пыльцевой трубке.


Правильный ответ – б; в завязи пестика находится семяпочка, в которой в результате спорогенеза сначала образуется материнская клетка мегаспор, а затем в ходе гаметогенеза из нее формируется семиклеточный зародышевый мешок, где и находятся яйцеклетка, клетки синергиды, антиподы и центральная диплоидная клетка.

4. С какого этапа начинается развитие организма?
   

а) гаструляции;

б) дробления;

в) оплодотворения;

г) образования зиготы.


Правильный ответ – г; после оплодотворения из зиготы (одноклеточной стадии) начинается развитие зародыша.


Препараты для демонстрации:

1. 
   Эмбриогенез (дробление у ланцетника).
   

2. Эпителиальная ткань растений (эпидермис листа) и животных (эпителий кожи лягушки).


Вопросы выводов:

• какие преимущества дает цветковым растениям наличие у них семян?
  
• за счет чего происходит развитие и рост зародыша и проростка у растений?
  
• в чем особенности прямого и непрямого развития у животных?
  
• какие особенности строения тканей связаны с выполняемыми функциями у растений и животных?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

Занятие №5

Тема: Основные закономерности наследственности


Цель занятия:

• уметь обосновать сущность гибридологического метода, законов наследственности, явления взаимодействия генов, хромосомной теории наследственности. Указать роль законов Г. Менделя и взаимодействий генов у растительных и животных организмов в ходе онтогенеза.
  

Цели самоподготовки:

• знать основные понятия генетики;
  
• уметь провести сравнение между законами Менделя и законом Моргана как двумя направлениями в классической генетике;
  
• уметь обосновать, что генотип – это комплекс взаимодействующих генов, влияющий на функционирование организма как целостной системы.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Наследственность и изменчивость — фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство.

2. Г. Мендель - основоположник современной генетики. Законы Менделя, их цитологическое и статистическое обоснования.

3. Хромосомная теория наследственности (Т. Морган).

4. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определённых условиях среды. Взаимодействие аллелей и детерминация признаков.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. Альтернативные формы одного и того же гена называются:

а) доминантами;

б) гетерозиготами;

в) гомозиготами;

г) аллелями.


Правильный ответ – г; аллельные гены отвечают за проявление одного признака, располагаются в одинаковых локусах гомологичных хромосом и могут быть как одинаковыми, так и разными по проявлению действия.

2. Дигомозигота имеет генотип:
   

а) АаВв;

б) ААВВ;

в) АаВВ;

г) ААВв.


Правильный ответ – б; у дигомозигот в одинаковых локусах гомологичных хромосом должны располагаться одинаковые по проявлению действия гены.

3. Взаимодействие аллельных генов – причина :
   

а) промежуточного наследования;

б) сцепленного наследования;

в) независимого наследования;

г) единообразия потомства.

Правильный ответ – а; промежуточное наследование, или неполное доминирование, обусловлено взаимодействием аллельных генов, которые по силе действия примерно одинаковы; при схождении таких генов в одном генотипе проявляется обоюдное действие генов, в результате чего гетерозиготы обладают собственным фенотипом.


Препараты для демонстрации:

1. 
   Объект исследований Т.Моргана (тотальный препарат плодовой мушки – дрозофилы).
   
2. Кариотип человека в норме.
   

Вопросы выводов:

• почему для опытов Г. Менделя был удачным выбор гороха?
  
• исходно зная генотип, можно ли предсказать фенотип?
  
• почему не всегда соблюдается 3-й закон Г. Менделя?
  
• как вы думаете, физическая выносливость человека определяется одним или многими генами?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

Занятие №6

Тема: Закономерности изменчивости

Цель занятия:

• уметь выявить характерные особенности модификационной и мутационной изменчивости и указать их значение для онтогенеза и эволюции.
  

Цели самоподготовки:

• знать основные характеристики модификационной изменчивости;
  
• уметь провести сравнение между комбинативной и мутационной изменчивостью;
  
• уметь обосновать причины мутаций.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Изменчивость - фундаментальное свойство живого. Формы изменчивости: модификационная, комбинативная, мутационная и их значение в онтогенезе и эволюции.

2. Классификация мутаций: генные, хромосомные, геномные. Мутации в половых и соматических клетках.

3. Мутагены: физические, химические, биологические. Генетическая опасность заражения окружающей среды и меры защиты.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1.Норма реакции связана с:

а) мутационной изменчивостью;

б) модификационной изменчивостью;

в) гаметогенезом;

г) спорогенезом.


Правильный ответ – б; пределы модификационной изменчивости какого-либо признака называют нормой реакции.


2. Мутации, несовместимые с жизнью организма, называют:

а) половыми;

б) летальными;

в) соматическими.


Правильный ответ – б, т.к. Мутации нередко понижают жизнеспособность, могут полностью приостанавливать развитие, что несовместимо с жизнью.

3. Загрязнение окружающей среды мутагенами вызывает:
   

а) увеличение численности популяций животных;

б) рост наследственных заболеваний у людей;

в) возникновение черт приспособленности у организмов.


Правильный ответ: - б; окружающей среде накапливаются разнообразные мутагены (химические, физические, биологические), действие которых вызывает нарушение структуры генов, хромосом, генома и приводит к появлению наследственных заболеваний.


Вопросы выводов:

• в чем основные различия между модификациями и мутациями?
  
• какие мутации встречаются чаще: полезные или вредные?
  
• в чем особенности проявления мутаций у растений и животных?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

Занятие №7

Тема: Популяционно-видовой уровень организации живого


Цель занятия:

• иметь представление о современной эволюционной теории, синтезирующей дарвинизм с достижениями в области генетики, молекулярной биологии и экологии.
  

Цели самоподготовки:

• укрепить и развить знания о биологическом виде и его критериях, популяции, ее генетической и экологической характеристиках;
  
• знать движущие силы эволюции согласно эволюционной теории Ч.Дарвина, уметь обосновать творческую роль естественного отбора;
  
• иметь представление об общих закономерностях эволюции для понимания многообразия органического мира на Земле.
  

Учебно-целевые вопросы:

1. Современный период синтеза дарвинизма и генетики.

2. Биологический вид, его критерии. Понятие о генофонде вида.

3. Популяция - элементарная единица эволюции. Элементарные эволюционные факторы. Естественный отбор, его формы. Творческая роль и адаптивный характер естественного отбора в эволюционном процессе.

4. Органический мир как результат процесса эволюции. Направленность эволюционного процесса. Основные этапы эволюции животного и растительного мира на Земле.


Контрольно-обучающая карта (Примеры тестового контроля)

1. Основной движущей силой эволюции по Ч.Дарвину является:

а) естественный отбор;

б) борьба за существование;

в) наследственность;

г) изменчивость.


Правильный ответ – а; в результате естественного отбора происходит избирательное воспроизведение генотипов особей, наиболее приспособленных к среде их обитания.


2. Согласно современным представлениям синтетической теории эволюции (СТЭ), основной единицей эволюции является:

а) особь;

б) популяция;

в) вид;

г) биоценоз.


Правильный ответ – б; согласно СТЭ популяцией называют элементарную (неделимую) единицу эволюции. Это группа свободно скрещивающихся особей одного вида, исторически длительно населяющая определенную территорию, образующая стабильную генетическую систему, формирующая собственную экологическую нишу и изолированная от других подобных совокупностей организмов.


3. Примером мимикрии служит:

а) окраска божьей коровки;

б) окраска осы;

в) окраска мухи- осовидки;

г) окраска бабочки пяденицы.

Правильный ответ – в; мимикрия - это приспособление организмов, связанное с подражанием по морфологическим признакам виду, имеющему средства защиты.


Вопросы выводов:

• какие биологические механизмы препятствуют скрещиванию разных видов?
  
• почему биологические виды существуют в виде популяций?
  
• какова цель классификации организмов? Почему современная классификация называется естественной?
  

Выяснение степени усвоения материала проводится путем оценки ответов:

• на учебно-целевые вопросы;
  
• на вопросы тестового контроля;
  
• на вопросы выводов.
  

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1. Химический состав клеток. Неорганические вещества.
   
2. Строение, свойства и биологические функции углеводов.
   
3. Строение, свойства и биологические функции липидов.
   
4. Строение, свойства и биологическая роль аминокислот, пептидов, белков.
   
5. Строение, свойства и биологические функции нуклеиновых кислот - ДНК и РНК. Генетический код и его свойства.
   
6. Значение витаминов в живых организмах. Строение и функции водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Авитаминозы и гипервитаминозы.
   
7. Клетка - основная форма организации живой материи. Клеточная теория, ее значение для биологии и медицины.
   
8. Строение прокариотических клеток, особенности метаболизма и размножения прокариот.
   
9. Эукариотические клетки: строение и функции клеточных мембран, органоидов общего и специального назначения, вакуолей, включений.
   
10. Сравнение строения, метаболизма и биоэнергетики растительной и животной клеток.
    
11. Способы размножения клеток. Митотический цикл клетки. Митоз, его биологическое значение. Амитоз.
    
12. Типы размножения организмов: бесполое и половое.
    
13. Формы бесполого размножения. Сущность, биологическое значение.
    
14. Биологическое значение полового размножения.
    
15. Гаметогенез. Сперматогенез. Овогенез. Половые клетки (гаметы) растений и животных. Спорогенез у растений.
    
16. Мейоз. Биологическое значение мейоза у животных и растений.
    
17. Оплодотворение. Партеногенез. Половой диморфизм.
    
18. Понятие об основных этапах эмбрионального развития (дробление, гаструляция, образование тканей и органов).
    
19. Понятие о тканях. Ткани растений и животных.
    
20. Постэмбриональный онтогенез. Возрастные этапы постэмбрионального онтогенеза.
    
21. Наследственность и изменчивость — фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство.
    
22. Г. Мендель - основоположник современной генетики. Законы Менделя с цитологическим обоснованием.
    
23. Хромосомная теория наследственности (Т. Морган).
    
24. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определённых условиях среды. Взаимодействие аллелей и детерминация признаков.
    
25. Изменчивость - фундаментальное свойство живого. Формы изменчивости (модификационная, комбинативная, мутационная) и их значение в онтогенезе и эволюции.
    
26. Классификация мутаций: генные, хромосомные, геномные. Мутации в половых и соматических клетках.
    
27. Мутагены: физические, химические, биологические. Генетическая опасность заражения окружающей среды и меры защиты.
    
28. Современный период синтеза дарвинизма и генетики.
    
29. Биологический вид, его критерии. Понятие о генофонде вида.
    
30. Популяция - элементарная единица эволюции. Элементарные эволюционные факторы. Естественный отбор, его формы. Творческая роль и адаптивный характер естественного отбора в эволюционном процессе.
    
31. Органический мир как результат процесса эволюции. Направленность эволюционного процесса. Основные этапы эволюции животного и растительного мира на Земле.
    
32. Экология - наука об отношениях организмов между собой и средой обитания. Основные понятия экологии: биотоп, биоценоз, биогеоценоз, экосистема. Пищевые цепи. Экологическая сукцессия и экологический гомеостаз.
    
33. Среда как совокупность абиотических, биотических, антропогенных факторов, их влияние на организмы.
    
34. Биосферный уровень организации живой материи. Организация биосферы, ее границы. Живое, косное, биогенное, биокосное вещества как составные части биосферы.
    
35. Биогеоценоз - элементарная структурная единица биосферы и биогеохимического круговорота Земли.
    
36. Человек и биосфера. Человек как природный объект. Ноосфера - высший этап эволюции биосферы. Биологические проблемы охраны природы и выживания человечества.
    

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Основная

1. Биология // Под ред. В.Н. Ярыгина. - М.: Медицина, 1984.
   
2. Биология // Под ред. В.Н. Ярыгина, в двух кн. - М.: Высш. шк., 2000.
   
3. Биология для поступающих в ВУЗы. // Под ред. В.Н. Ярыгина.- М.: Высшая школа, 2002г.- 492 с.
   
4. Богданова Т.Я., Солодова Е А. Биология: Справочное пособие для старшеклассников и поступающих в ВУЗы. - М.: Аст- Пресс, 2001.-816 с.
   
5. Медицинская биология с основами генетики // Под ред. Т.М. Лютиковой. – М.: АНМИ, 2002.
   
6. Методическое пособие к практическим занятиям по генетике // Под ред. Т.М. Лютиковой. - Омск, 2000.
   
7. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – Киев: Вища шк., 1989.
   

Дополнительная

1. Бочков Н.П. с соавт. Медицинская генетика. - М.: Медицина, 1984.
   
2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология, в 3-х т. – М.: Мир, 1996.
   
3. Дубинин Н.П. Общая генетика. - М.: Наука, 1986.
   
4. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. - М.: Мир, 1988.
   
5. Пехов А.П. Биология с основами экологии. – Спб.: Лань, 2001.
   
6. Реймерс Н.Ф. Экология. - М.: Россия молодая, 1994.
   
7. Риклефс Р. Основы общей экологии. – М.: Мир, 1979.
   
8. Харрисон Дж. с соавт. Биология человека. – М.: Мир, 1979.
   
9. Шилов И.А. Экология. - М.: Высш. шк., 2001.
   
10. Эфроимсон В.П. – Введение в медицинскую генетику. М.: Медицина, 1968.
    
11. Яблоков А.В., Юсупов А.Г. Эволюционное учение. - М.: Высш. шк., 1989.
    

ОГЛАВЛЕНИЕ.

• Предисловие.......................................................………………….…….………………….3
  

• Программа курса "Общая биология"..................................................................................4
  

• Структура учебного процесса (планы лекций и практических занятий)………….…...6
  

• Требования к выполнению контрольного задания.………………………………….…..6
  

• Контрольные задания.…………………………………………………………….…….…7
  

• Методические указания к выполнению практических занятий:
  
  • Занятие № 1. Химический состав живых организмов. ………..……………....9
    
  • Занятие № 2. Биология клетки. Строение растительной и животной
    клеток. Способы размножения клеток. ……………..…….....10
    
  • Занятие № 3. Размножение организмов. …………………………………........11
    
  • Занятие № 4. Индивидуальное развитие организмов. Ткани растений
    и животных.………………………..……………………………13
    
  • Занятие № 5. Основные закономерности наследственности.………..………14
    
  • Занятие № 6. Закономерности изменчивости.…..………….……………........16
    
  • Занятие № 7. Популяционно-видовой уровень организации живого.....……....17
    

• Вопросы к зачету.……………………………………………………………….………....18
  

• Список рекомендуемой литературы.………………………….………………………….20
  
• Оглавление………………………………………………………………………………....21