Биология с основами экологии. Методические указания по подготовке к лабораторным, практическим, семинарским занятиям и к самостоятельной работе по программе бакалавриата
Скачать 0.97 Mb.
|
III. СОДЕРЖАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫВ процессе изучения дисциплины студент должен выполнять следующие виды само- стоятельной работы:
Содержание основных разделов и тем для самостоятельного изучения Раздел 1. Сущность жизни Тема 1.1. Химия жизни Элементарный состав живого вещества. Различия косного и живого вещества по соот- ношению элементов. Основные типы биополимеров и других биологически важных веществ: белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и др. Возможные этапы физико- химической эволюции. Структура белков как основа проявления биологической индивидуальности и узнавания. Структура нуклеиновых кислот и принцип матричного синтеза как основа наслед-ственных свойств живых систем. Биологическое преобразование энергии. Биологические структуры, их самовоспроизведение, обмен веществом, энергией и информацией с окружаю-щей средой. Особенности химических реакций в живых системах. Белки: ферменты и моле-кулярные машины. Биосинтез белков. Генетический код. Тема 1.2. Общие свойства живых систем Структурная организация, динамическое состояние живых систем (неравновесные от- крытые системы). Эмерджентность живых систем. Гомеостаз и адаптация; способность к са- мообучению и саморегулированию. Иерархическая организация биологических систем, со- подчинение регулирующих механизмов. Способность к самовоспроизведению. Свойства из-менчивости и наследственности - как основа способности к развитию и эволюции. Фунда-ментальные принципы взаимоотношений биологических систем со средой их обитания. Про-явления фундаментальных свойств живых систем на различных уровнях организации. Тема 1.3. Индивидуальное и историческое развитие живых систем Биология индивидуального развития: основные типы необратимых процессов разви- тия - деление клеток, рост, морфогенез и дифференциация - приводящие к образованию сложного многоклеточного организма из родительских воспроизводящих клеток. Реализация генетической информации в развитии. Дифференциальная экспрессия генов. Проблема про- граммы индивидуального развития. Биологическое время, биологический возраст. Тема 1.4. Эволюция органического мира Причины, механизмы и закономерности эволюции живых систем. Проблемы целесо- образного устройства организмов, эволюционного прогресса, разнообразия биологических видов. Эволюционизм до Дарвина. Теории Ч. Дарвина, современное понимание механизмов эволюции органического мира. Генетические обоснования эволюционных процессов. Биоло- гические методы исследования эволюционных процессов. Эволюция биосферы. Представле- ния о ноосфере. Место человека в эволюции Земли. Раздел 2. Разнообразие и уровни организации биологических систем Тема 2.1.Уровни организации живых систем 39 Молекулы и их ансамбли, клеточные органеллы, клетки, ткани и органы, организмы, популяции, сообщества, экосистемы, биосфера. Размеры, времена жизни, характерные связи, специфичные для каждого из уровней биологической организации. Тема 2.2. Клетка – основная форма организации живой материи Единство и разнообразие клеточных типов. Принципы структурной организации кле- ток и регуляция метаболизма. Структура и функция мембран. Самовоспроизведение и специ- ализация; клеточный цикл. Необходимые и избыточные функции клеток; принципы восприя- тия, хранения и передачи информации; осуществление целостной реакции, регуляция жиз- ненных функций. Источники энергии и молекулярные механизмы ее преобразования в авто- трофных и гетеротрофных клетках: фотосинтез, дыхание, хемосинтез. Автотрофные однокле- точные организмы как создатели кислородной атмосферы Земли и родоначальники биосфе- ры. Основные типы клеток: прокариотная, эукариотная растительная и эукариотная живот- ная. Современные методы изучения клеток. Тема 2.3.Организмы Организм как дискретная самовоспроизводящаяся структура, связанная обменными процессами со средой. Генетическая программа организма. Современные представления о геноме. Дифференциация и интеграция функций обеспечения целостности и гомеостаза у растений и животных, системная организация. Организм высших животных. Нервная и эндо-кринная системы как координаторы поведения и приспособления к среде. Молекулярные ме-ханизмы межклеточных взаимодействий. Иммунитет. Дифференциация клеток. Старение. Многообразие организмов. Тема 2.4. Биоразнообразие. Многообразие биологических видов - основа организации и устойчивости биосферы. Принципы систематики и таксономии. Методы установления биологического родства. Фун-даментальные признаки биологической организации, определяющие разделение природы на царства и домены. Типологические особенности представителей различных царств. Разнооб-разие жизни на Земле. Макросистематика живых организмов. Прокариоты: бактерии, археи, цианобактерии. Вирусы как особая форма организации материи. Эукариоты: простейшие; грибы; растения (водоросли, мхи, споровые, голосеменные, покрытосеменные); животные (губки, кишечнополостные, плоские, круглые, кольчатые черви; членистоногие; моллюски; иглокожие; хордовые). Основные черты организации и роль в биосфере. Тема 2.5. Сообщества, экосистемы и биосфера Трофические отношения между организмами. Продуценты, консументы, редуценты. Пищевые цепи, сети, пирамиды. Примеры организации сообществ организмов (биоценозов). Типы биологических отношений в сообществах: симбиоз, мутуализм, комменсализм, конку-ренция. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговоро-тах вещества. Трансформация энергии в биосистемах. Динамическое состояние, факторы устойчивости экосистем, сукцессия. Функциональная целостность биосферы. Необратимые изменения экосистем как следствие расхода ресурсов Раздел 3. Основные концепции и методы биологических наук Тема 3.1. Основные концепции, законы и перспективы развития биологии Концепция материальной сущности жизни. Концепция саморегуляции и самооргани- зации живых систем. Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. Понятие «закономерность», «закон», «научная теория» в биологии. Биологические законо- мерности. Тема 3.2. Методы биологии Классические методы биологических исследований. Методы молекулярной биологии: полимеразная цепная реакция. Генная, клеточная, эмбриональная инженерия. Проблемы искусственной репродукции растений, животных и человека, методы биотехнологии в охране природы и здоровья человека. Раздел 4. Основы экологии Глобальный круговорот вещества и превращения энергии в природе. Динамическое равновесие газо- и водообмена. Роль живых организмов в биогеохимических циклах. Эффект "самоочищения". Преобразующее влияние живого на среду обитания. Понятие об экосисте-мах, их состав. Поток вещества и энергии. Экологические пирамиды. Экологическое равно-весие. Устойчивость и емкость экосистем. Сукцессия. Биопродуктивность. Разнообразие эко-систем, их основные типы в связи с типологией почв и ландшафтов. Климатические зоны и биомы. Биоразнообразие как ведущий фактор устойчивости экосистем. Разнообразие видов, соответствующее различиям условий существования. Лимитирующие факторы. Популяции, их генофонд, структура. Понятие видового ареала. Динамическое равновесие численности популяций, их взаимодействие. Темпы видообразования и вымирания видов. Условия устой-чивого существования популяций. "Волны жизни". Последствия сокращения видового разно-образия. Структура биосферы, ее функциональная целостность. Список литературы для самостоятельной работы по разделуБиоразнообразие Быховский Б.Е. Зоология//История биологии– М: Наука, 1975. – С.24-57. Жизнь животных/под ред.Полянского Ю.А. – Том 1. – М.: Просвещение, 1987. -445с. Старостин Б.А. Ботаника//История биологии. – М: Наука, 1975. – С.52-77. Филдс Б. Вирусология/под ред. Найп Д. – Т.1. – М.: Мир, 1989. -494с. Хадоры Э. Общая зоология/Э.Хадоры, Р.Венер. – М.: Мир, 1089. – 523с. Яковлев Г.П. Ботаника/Г.П.Яковлев, В.А.Челомбитько. – М: Высшая школа, 1990. – 367с. по разделу 2. Живые системы Альбертс Б. Молекулярная биология клетки/Б.Альбертс, Д.Брей, Дж.Льюис, М.Рэфф, К.Робертс, Дж.Уотсон. – М.: Мир,1994. – Т.1 – 615с; Т. 2 – 540с. Вермель Е.М. История учения о клетке– М: Наука, 1970. – 259с Бернал Д. Возникновение жизни. . – М.: Мир, 1969. -391с. Гильберт С. Биология развития. – М.: Мир,1994. -235с. Нидон К. Растения и животные/К.Нидон, И.Петерман, П.Шеффель, Б.Шайба. – М.: Мир,1994. -235с. Опарин А.В. Материя, жизнь, интеллект. – М: Наука, 1977. – 204с. Страйтер Л. Биохимия. – М: Мир, 1985. – Т. 2 – 240с. по разделу Наследственность и изменчивость организмов Дубинин Н.П. Генетика. –Кишинев: Штинница, 1985. - 534с. Пехов А.П. Основы плазмидологии. – М.:РУДН, 1996. – 231с. Бочков Н.П. Медицинская генетика/Н.П.Бочков, А.Ф.Захаров, В.И.Иванов. – М.: Медицина, 1984. – 366с. по разделу Эволюция органического мира Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику. – М: Мир, 1984.– 227с. Алексеев В.П. Человек (эволюция и таксономия). – М: Наука, 1985. – 285с. Дубинин Н.П. Что такое человек. – М: Мысль, 1983. – 319с. Майр Э. Популяции, виды и эволюция.– М: Мир, 1974.– 460с. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. – М.: Наука, 1968. Рогинский Я.Я. Проблемы антропогенеза. – М: Высшая школа, 1977.– 261с. Руттен М. Происхождение жизни.– М: Мир, 1973.– 411с. Северцов А.Н. Главные направления эволюционного процесса.– М: Биомедгиз, 1934.– 150с. Чебоксаров Н.Н. Народы, расы, культуры/Н.Н.Чебоксаров, М.А.Чебоксарова). – М: Наука, 1985. Тимофеев-Ресовский Н.В. Краткий очерк теории эволюции/Н.В.Тимофеев-Ресовский, Н.Н.Воронцов, А.В.Яблоков. – М: Наука, 1969. – 407с. Яблоков А.В. Эволюционное учение/ А.В.Яблоков, АюГ.Юсуфов. – М: Высшая школа, 1989.– 335с. по разделуЭкология Агаджанян Н.А. Экология человека/ Н.А.Агаджанян, В.И.Торшин– М:Изд. Фирма «Крук», 1994.–2565с. Дре Ф. Экология. – М:Атомиздат, 1976.– 164с. Пехов А.П. Биология и общая генетика. – М.:РУДН, 1993. – 439с. Реймерс Н.Ф. Экология. – М.:Россия молодая, 1994. – 363с. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей среды: словарь и справочник. – М.: Просвеще- ние, 1992. Хаитов Р.М. Экологическая иммунология/ Р.М.Хаитов., Б.В.Пинегин, Х.И. Истамов. – М.:РУДН, 1996. – 231с. Требования к выполнению письменных работ Контрольная работа – одна из форм проверки и оценки усвоенных знаний, получения информации о характере познавательной деятельности, уровне самостоятельности и активно-сти студентов в учебном процессе, эффективности методов, форм и способов учебной дея-тельности. По виду контрольные работы различают: на текущие и экзаменационные; пись-менные, графические и практические; фронтальные и индивидуальные. Отличительной чер-той письменной контрольной работы является ее большая объективность по сравнению с устным опросом. Для письменных контрольных работ важно, чтобы система заданий предусматривала как выявление знаний по определенной теме (разделу), так и понимание сущности изучаемых предметов и явлений, их закономерностей, умения самостоятельно делать выводы и обобще- ния, творчески использовать знания и навыки. Контрольная работа по курсу «Биология» является письменной, индивидуальной, те- кущей работой и включает в себя: Выбор темы контрольной работы (из предложенных в данном руководстве или само-стоятельно сформулированных, при условии обоснования темы профессиональной ориента-цией и согласования с преподавателем); Самостоятельный подбор литературных источников по выбранной теме (не менее 10, за исключением учебной литературы); Написание реферата по выбранной теме с учётом изложенных в данном руководстве требований; Подготовка устного доклада (не более 5 мин.) и презентации по выбранной теме; Ответы (устно) на вопросы по представленной в докладе теме; Подготовка вопросов (в письменной форме) по докладам, представленным другими студентами. Темы контрольной работы Сущность жизни. Философские проблемы биологии. Свойства и особенности биологических систем на различных уровнях их организации. Основные концепции биологии. Сравнительная оценка различных подходов. Методология и современные методы биологических наук. История развития биологии в ХХ веке. Достижения и перспективы биологии в ХХI веке. Генетически модифицированные организмы: технологии получения, проблемы безопасно- сти Современные представления о строении и функции клеток многоклеточного и одноклеточ- ного организма. Вклад общей биологии в развитие прикладных биологических дисциплин. Вклад общей биологии в развитие современной биотехнологии. Основные направления развития мировой биологической науки. 12.Основные направления развития биологической науки в Сибири. Разнообразие, строение и функции биологических молекул. Современные методы биологических исследований в области ветеринарии. Современные методы биологических исследований в области ветеринарно-санитарной экспертизы. Механизмы регуляции биологических систем. 17.Современные представления о происхождении жизни. Современная концепция вида. Онтогенез и жизненный цикл: сравнительная характеристика. Рост и развитие организма. Клеточная теория. Типы питания бактерий, растений, грибов, животных Синтетическая теория эволюции: основные положения, авторы и критики. Гомеостаз: механизмы саморегуляции клеток, организмов, экосистем. Особенности размножения бактерий, грибов, растений, животных. Особенности обмена веществ у гетеротрофных и автотрофных организмов. Гомеостаз: защитные системы бактерий, грибов, растений, животных. Антропогенез. Эволюционная теория. 29. Ген. Современные представления. Изменчивость и наследственность: история изучения и современные представления Экологические системы и биогеоценозы: сравнительная характеристика. Реферат - это краткое изложение в письменном виде содержания научного труда или трудов, литературы по теме. Это самостоятельная научно-исследовательская работа, где рас-крывается суть исследуемой проблемы. Изложение материала носит проблемно-тематический характер, показываются различные точки зрения, а также собственные взгляды на проблему. Реферат должен включать титульный лист (рис.1), содержание (рис. 2), введение, ос- новную часть, заключение, список литературы. Во введении следует обосновать актуальность выбранной темы (привести аргументы, подтверждающие необходимость рассматривать выбранную тему в настоящее время) и сформулировать цель её рассмотрения. В основной части излагается содержание рассматри-ваемых литературных источников с обязательной ссылкой на них. В заключении излагается собственный взгляд или краткий анализ изложенного материала в соответствии с заявленной во введении целью работы. При написании реферата следует придерживаться требований: – поля страницы: верхнее – 2 см, левое – 2,5 см, нижнее – 2 см, правое – 1,5 см.; стра- ницы нумеруются; расстановка переносов – автоматическая; шрифт Times New Roman 12 pt; межстрочный интервал - одинарный; выравнивание - по ширине; красная строка (абзац) - 1,25 см; рисунки, схемы и диаграммы оформляются обычным шрифтом (Times New Roman 12pt) с указанием единиц измерения, названий рядов данных и т. д.; таблицы оформляются с помощью текстового редактора MO Word, без абзацного от- ступа, межстрочный интервал - одинарный; тематический заголовок таблицы пишется жир- ным шрифтом (Times New Roman 12pt); нумерационный заголовок таблицы должен быть набран светлым курсивом в верхнем правом углу (например: таблица 1). Объем реферата - от 10 до 20 страниц машинописного текста, включая библиографи- ческий список. Библиографический список оформляется согласно ГОСТ 7.1-2003 «Библиографиче- ская запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления». Спи- сок литературы приводится в порядке цитирования работ в тексте. В тексте работы дается порядковый номер источника из списка цитируемой литературы в квадратных скобках. Ссылки на электронные документы должны оформляться согласно ГОСТ 7.82-2001 «Библио- графическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов». |