Geum.ru

Руководителем Департамента Образовательных программ и стандартов профессионального образования Л. С. Гребневым 30. 07. 2001 г., рекомендуемая Минобразованием России для направления подготовки диплом

Вид материалаДиплом

Содержание


Раздел 1. Цели и задачи дисциплины.
Подобный материал:
Министерство сельского хозяйства и продовольствия

Российской Федерации


Казанский государственный аграрный университет


«Согласовано» «Утверждаю»

Декан факультета лесного Проректор по учебно-

хозяйства и экологии воспитательной работе

__________ А.С. Пуряев _________ Х.С. Фасхутдинов

«___» ____________ 2007 г. «____»_____________ 2007 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


Учебная дисциплина: «ГЕНЕТИКА»

Специальность: 250201 – «Лесное хозяйство»

Кафедра лесных культур и защиты леса

Курс: II, семестр: 3

Лекции 36 ч.

Лабораторные занятия 18 ч.

Консультации 2 ч.

Самостоятельная работа 42 ч.

Зачет 18 ч.


Программа составлена: ст. преподавателем

Мубаракзяновой Г.А. ________________


Программа утверждена на Программа утверждена на

заседании методической заседании кафедры лесоводства

комиссии факультета и экономики лесной отрасли

лесного хозяйства и экологии Протокол №___________ Протокол №__________ от «___»___________2007 года

от «____» _________2007 года

____________ А.М. Сабиров ___________ А.Х. Газизуллин


Казань – 2007

1. При разработке программы использована примерная программа дисциплины генетика, утвержденная Руководителем Департамента Образовательных программ и стандартов профессионального образования Л.С.Гребневым 30.07.2001 г., рекомендуемая Минобразованием России для направления подготовки дипломированных специалистов 250201 – «Лесное хозяйство» и учебный план кафедры лесных культур и защиты леса на 2006-2007 годы.

2. Краткое содержание программы.

Цитологические основы наследственности. Хромосомы – носители наследственной информации, их морфология и структура. Молекулярные основы наследственности. Ген – его структура и функции. Мутагенез. Закон Н.И. Вавилова о гомологических рядах наследственной изменчивости. Мутагенные факторы. Урбанизация и мутагенез. Экологические последствия. Полиплоидия. Закономерности наследования при полиплоидии. Фенотипическое отличие полиплоидов от диплоидов.

Закономерности наследования. Законы Г.Менделя. Основы хромосомной теории наследственности, генетика пола. Гетерозис. Генетика индивидуального развития. Онтогенетическая изменчивость. Цитоплазматическое наследование. Генетические основы фотосинтеза. Генетические основы иммунитета.

Генетические процессы в популяциях. Внутривидовой полиморфизм. Категории и формы генетической динамики популяций. Методы изучения генетического полиморфизма популяций.

Генетические основы адаптации растений. Генофонд лесных фитоценозов. Динамика генофонда лесов в связи с изменением климата и антропогенным влиянием. Методы сохранения генофонда лесных фитоценозов. Роль генетики лесных фитоценозов в связи с урбанизацией, селекцией, заменой естественных насаждений культурами, интродукцией растений. Понятие о генной инженерии.

Раздел 1. Цели и задачи дисциплины.

Целью изучения «Генетики» является формирование у студентов системы знаний по фундаментальным генетическим основам возникновения и функционирования живых организмов и биоценозов на Земле, их стабильности, изменчивости и развития в онто - и филогенезе.

Задачами курса являются: дать студентам знания законов генетики; сформировать у них представления о формах и методах сохранения видов живых организмов, возникновения и существования разнообразия как самих биологических существ, так и их сообществ; видение проявлений законов генетики в реальной жизни и умение использовать их в практической деятельности.

В результате изучения генетики студент должен знать:

- молекулярные и субклеточные наследственные структуры и их функции;

- закономерности наследования и изменчивости при различных системах и способах размножения;

- основы генетики онтогенеза растений, фотосинтеза, иммунитета;

- генетические закономерности в популяциях;

- взаимодействие генотипов со средой;

- методы сохранения генофонда лесных фитоценозов.

Студент должен уметь создавать генетические банки лесных растений -

генетические резерваты.


Раздел 2. Содержание дисциплины.

2.1. Разделы дисциплины и виды занятий.

Раздел дисциплины
Лек-ции
Прак.

занят.
Лаб.

работы
Консультации
Самост.

работа.

1. Введение
2












2. Наследственность и изменчивость
2



2



2

3. Цитологические основы наследственности. Хромосомная теория.
4



2



4

4. Молекулярные основы наследственности. ДНК и РНК. Структура ген. Генетический код.
4



2



6

5. Мутагенез. Полиплоидия.
4



2



2

6. Закономерности наследования. Аллельное и неаллельное взаимодействие генов. Генетика пола.
4



2



6

7. Генетика индивидуального развития.
2









2

8. Цитоплазматическое наследование.
2









2

9. Генетические основы фотосинтеза.
2









2

10. Генетические основы иммунитета.
2



2



4

11. Генетические процессы в популяциях
6



2
1
8

12. Генофонд лесных фитоценозов
4



2
1
4

13. Генная инженерия. Заключение.
2



2






Итого:
36



18
2
42

2.2. График самостоятельной работы студентов по дисциплине

«Генетика» для специальности 260400.

Аудиторные занятия,

в часах
Самостоятельная работа, в часах
Заканчивается дисциплина
Форма итогового контроля

в семест

ре
в неделю
всего
в неделю



зачет
экзамен

всего
лекций
лаб.

раб.






54
3
2
1
42
2,3
3-ем
да
-



Календарный план самостоятельной работы и формы промежуточного контроля знаний по неделям.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18




Пз
Пз
Пз

А
Пз
Пз
Пз
Пз

А
Пз
Пз
Пз
Пз

А
Пз
Пз
Пз
Пз

А
Пз
Зч

Обозначения: Пз - подготовка к занятиям,

А - аттестация

Зч – зачет.


2.3. Наименование и краткое содержание лекций

№
Тема лекций, краткое содержание
Кол-во часов

1
2
3

1
«Введение» Предмет и задачи дисциплины «Генетика». Генетика – фундаментальная биологическая наука. Наследственность – предмет генетики: определение, примеры, методы изучения. Закономерности наследственности и изменчивости, выявленные генетикой – основа селекции по выведению новых сортов. Генетика лесных растений как часть лесного ресурсоведения. Краткая история развития генетики и лесной селекции.
2

2
«Цитологические основы наследственности». Роль клеточных структур в передаче наследственной информации: ядра, цитоплазмы, пластид, митохондрий. Хромосомы – носители наследственной информации, их морфология и структура. Понятие о кариотипе. Способы деления клеток: митоз, мейоз. Кроссинговер. Их генетическое значение. Спорогенез, гаметогенез, оплодотворение у растений и их генетическое значение. Рекомбинация хромосом и комбинативная изменчивость.
4



1
2
3

3
«Закономерности наследования». Терминология и символика. Моногибридное скрещивание. Особенности метода Г.Менделя. Понятие об аллелях, доминантности, рецессивности, фенотипе, генотипе, гомо- и гетерозиготности. Законы Г.Менделя. Правило чистоты гамет. Цитологические основы закономерностей наследования. Дигибридное скрещивание: отличия от моногибридного скрещивания, первый, второй, третий законы Г.Менделя, статистический характер расщепления. Наследование при взаимодействии генов: неполное доминирование между аллельными генами, эпистаз, комплементарное действие, новообразования, полимерия, модифицирующее влияние, сцепление генов. Основы хромосомной теории наследственности, генетика пола (работы Т.Г.Моргана, Х.Дж. Меллера и др.). Гетерозис: определение, расщепление в F2 типы гетерозиса, теории гетерозиса.
4

4
«Молекулярные основы наследственности». Химический состав хромосом. ДНК и РНК – носители наследственности, их химическая, физическая и генетическая сущность. Доказательства роли ДНК как носителя наследственности. Триплетный код. Ген – его структура и функции. Механизмы репликации ДНК по гипотезе Д.Уотсона и Ф.Крика. Генный контроль биосинтеза белка.
4

5
«Цитоплазматическое наследование». Неядерная наследственность: цитоплазматическая, пластидная, митохондриальная, материнская, наследование через вирусы. Материнский эффект.
2

6
«Мутагенез» Определение мутаций и мутационной изменчивости. Классификация мутаций. Свойства мутаций. Множественный аллелизм. Законы Н.И.Вавилова о гомологических рядах наследственной изменчивости. Мутагенные факторы: понятия, классификация, принцип действия. Урбанизация и мутагенез.
2

7.
«Полиплоидия». Определение полиплоидии, ее биологическая сущность. Классификация полиплоидов: эуплоидия, анеуплои-дия, гаплоидия; авто – и аллоплоиды. Пути возникновения поли-плоидов в природе и эксперименте. Закономерности наследо-вания при полиплоидии. Фенотипическое отличие полиплоидов от диплоидов. Распространенность полиплоидов в природе.
2

8
«Генетика индивидуального развития». Онтогенетическая изменчивость. Определение онтогенеза, гапло и диплофаза, этапы онтогенеза. Дифференциация клеток, дифференциальная активность генов.
2

1
2
3

9
«Генетические основы фотосинтеза». Строение хлоропластного белоксинтезирующего аппарата; понятие генетики фотосинтеза; двойной ядерно-плазматический контроль строения, развития и функционирования хлоропластов.
2

10
«Генетические основы иммунитета». Иммунитет естественный и приобретенный. Генетика иммунитета. Экспрессия генов устойчивости.
2

11
«Генетические процессы в популяциях». Понятие о внутриполиморфизме. Внутривидовые таксоны. Категории и формы внутривидовой изменчивости по С.А.Мамаеву, методы изучения. Понятие о чистых линиях и популяциях. Панмиктические популяции. Закономерности наследования элементарных признаков в идеальных популяциях (закон Харди-Вайнберга). Факторы генетической динамики популяций: мутации, изоляции, дрейф генов, миграции, давление отбора (работы С.С.Четверикова, Н.П.Дубинина). Понятие о генетическом гомеостазе, сбалансированном полиморфизме, видах естественного отбора (работы И.И.Шмальгаузна). Методы изучения генетического полиморфизма популяций.
4

12
«Генетические основы адаптации растений». Модель генетического контроля адаптации растений к неблагоприятным факторам среды. Доказательства разных направлений адаптации растений в пределах естественного ареала и при интродукции.
2

13
«Генофонд лесных фитоценозов». Понятие о генофонде лесных фитоценозов. Динамика генофонда лесов в связи с изменением климата и антропогенным влиянием. Методы сохранения генофонда лесных фитоценозов, идентификация генов, генетические резервы. Банки.
2

14
«Понятие о генной инженерии». Геномное конструирование.

« Заключение». Нерешенные проблемы в области генетики лесных фитоценозов (установление границ популяций, оценка конкурентной способности и уровня адаптации генотипов, идентификация генов, оценка активности генов в онтогенезе). Роль генетики лесных фитоценозов в связи с урбанизацией, селекцией, заменой естественных насаждений культурами, интродукцией растений.

2




Итого:
36



2.4. Наименование тем лабораторных занятий.


№
Темы лабораторных работ
Кол-во часов

1
Изучение морфологии хромосом, анализ кариотипов
2

2
Анализ строения молекулы ДНК, генетического кода. Решение задач.
2

3
Рассмотрение морфологических и анатомических косвенных признаков и кариотипов у полиплоидов.
2

4
Решение задач. Построение рядов распределения особей в F2 по фенотипу и генотипу при полимерии.
2

5
Изучение изменчивости признаков.
2

6
Генетический анализ лесных популяций.
4

7
Организация самостоятельной работы по выполнению расчетно-графической работы в части сохранения генофонда лесных популяций.
4




Итого:
18



2.5. Самостоятельная работа студентов.


№
Темы самостоятельных работ
Кол-во часов

1
Изменчивость и методы ее изучения.
2

2
Цитологические основы наследственности. Митоз и мейоз.
3

3
Хромосомная теория. Кроссинговер.
3

4
Молекулярные основы наследственности. Генетический код.
4

5
Мутагенез. Полиплоидия.
3

6
Закономерности наследования.
6

7
Цитоплазматическое наследование.
2

8
Генетика индивидуального развития.
2

9
Генетические основы фотосинтеза.
2

10
Генетические основы адаптации растений.
2

11
Генетические основы иммунитета.
3

12
Генетические процессы в популяциях.
6

13
Генофонд ленных фитоценозов.
4




Итого:
42



Рекомендуемая литература:


Основная:
  1. Котов М.М. Генетика и селекция. Часть I.: Учебник для вузов. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. – 280 с.
  2. Котов М.М. Генетика и селекция. Часть II.: Учебник для вузов. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. – 108 с.
  3. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. Пер. с англ. Часть I. – М.: Мир, 1998. – 373 с.
  4. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. Пер. с англ. Часть II. – М.: Мир, 1998. – 391 с.
  5. Ригер Р., Михаэлис А. Генетический и цитогенетический словарь. Пер. с нем. – М.: Колос, 1967. – 607 с.


Дополнительная:
  1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – Т.1. – 295 с.; 1988. – Т.2. – 368 с.; 1988. – Т.3. – 335 с.
  2. Грин М, Стаут У., Тейлор Д. Биология. Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – Т.1. – 368 с.; Т.2. – 325 с.; Т.3. – 376 с.
  3. Журналы: Silvae genetica, Forest Genetic, Genetic Resources, Генетика.
  4. Райт Дж. Введение в лесную генетику. Пер. с англ. – М.: Лесная промышленность, 1978. – 470 с.
  5. Реферативный журнал: Генетика и селекция возделываемых растений.