Министерство образования Российской Федерации
Якутский государственный университет им.
Биолого – географический факультет
Кафедра общей биологии
ДЕМОВЕРСИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
курса «Большой практикум по избранным разделам
биологии и экологии животных» для госуниверситетов
Специальность: 011600 - БИОЛОГИЯ
Якутск, 2002 г.
Рабочая программа «Большой практикум по избранным разделам биологии и экологии» разработана на основании Государственного Образовательного Стандарта Высшего профессионального образования по специальности 011600 – Биология (№ госрегстр.89ЕН/СП, от 01.01.01 г).
Составители: , ,
1. ТРЕБОВАНИЯ ГОССТАНДАРТА
«Большой практикум по избранным разделам биологии и экологии животных» предназначен для подготовки специалиста «Биолог. Преподаватель биологии и химии» в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта Высшего профессионального образования по специальности 011600 –БИОЛОГИЯ к профессиональной деятельности специалиста:
- уметь на научной основе организовывать свой труд, владеть методиками сбора, хранения и обработки информации, в том числе и компьютерными, применяемыми в сфере его профессиональной деятельности;
- понимать роль биологического многообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом;
- знать особенности морфологии, географического распространения и экологию основных таксонов;
- владеть навыками и методами анатомических, морфологических и таксономических исследований биологических объектов;
- владеть методами анализа живых систем, математическими методами обработки результатов биологических исследований;
- иметь представление о методах генетического анализа, мутагенных эффектах природных и антропогенных факторов;
- понимать механизмы роста, морфогенеза и дифференциации, причины появления аномалий развития;
- грамотно и на современном уровне развитие науки оценивать состояние почвенного покрова в условиях эксплуатации почв или при нарушении природной среды в результате антропогенных воздействий;
- служить основой для перспективных разработок мероприятий по охране почв и подъему почвенного плодородия на базе развития нового направления в почвоведении - биотехнологии почв.
Материал большого практикума включает в себя круг практических работ, связанных с изучением закономерностей, лежащих в основе формирования структуры и механизмов функционирования биологических систем, цито - и экогенетики, почвенной микробиологии, биометрии и количественной экологии.
В обще - интеллектуальном плане большой практикум обучает студентов практическим навыкам по обработке научных данных, даёт возможность использования полученных знаний и умений в решении будущих профессиональных задач, владеть культурой мышления.
2. ПРИНЦИПЫ И ЦЕЛИ
Основные принципы курса большого практикума заключаются:
В обеспечении уровня преподавания в соответствии с требованиями государственного стандарта;
Обучению практическим навыкам и умениям при выполнении заданий проблемно – поискового характера по соответствующим разделам биологии и экологии животных;
Обучение методам количественной обработки научных данных, собранных студентами во время производственных практик, при выполнении курсовых и дипломных работ
Углубленное освоение студентами хромосомной теории наследственности и основ мутагенеза.
Курс ориентирован на приобретение студентами навыков практической работы по цитогенетике, которая включает приготовление реактивов, сбор материала, освоение основных цитогенетических методов приготовления метафазных препаратов как в лабораторных, так и в полевых условиях, освоение простых и дифференциальных методов окрашивания, приобретение навыков подсчета числа и анализа структуры хромосом.
В результате изучения курса по биологии почв студенты получат знания о многообразии живого мира почвы, о роли отдельных групп биоты в циклах основных элементов, важных для питания растений; о разложении и трансформации органических веществ на земной поверхности, об образовании и распаде гумуса. Студенты узнают об основных закономерностях функционирования микробной системы почв.
Цели: Студент, успешно завершивший данный практикум на фоне теоретического материала спецкурсов должен:
освоить:
1. Возможности применения дисперсионного и регрессионного анализа в биологических исследованиях;
2. Методики:
· -приготовления метафазных препаратов хромосом;
· -приготовления препаратов гигантских хромосом;
· -приготовления препаратов полового хроматина;
· -записи кариотипов в норме и патологии, с указанием повреждения в длинном или коротком плече хромосомы, изображений сцепленных генов, перекреста хромосом, хромосомных мутаций: делеций, дупликаций, инверсий и пара – и перицентрических инсерций.
· -подсчета желтых тел в яичниках.
3. Методы определения показателей биологической активности почв;
· научиться наблюдать, выделять и количественно учитывать почвенные микроорганизмы,
· определять активность процессов разложения составных частей растительных остатков,
· отдельных звеньев круговорота азота,
· токсичных и антибиотических свойств почвенных грибов и бактерий.
Уметь пользоваться:
- орнитологическими, териологическими, энтомологическими и микробиологическими определителями и определительными таблицами;
- экспериментальными методами в области цито - и экогенетики ;
- биометрическими методами при обработке научных данных;
- экспериментальными методами в области почвенной микробиологии;
Уметь работать:
- с классическими объектами генетических исследований, проводить анализ кариотипов и хромосомных мутаций.
- выделять и исследовать почвенные грибы и дрожжи.
- обнаруживать, количественно учитывать и исследовать чистые культуры почвенных бактерий и актиномицетов.
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Большой практикум проходит на 4 курсе очного семестр) и на 5 курсе заочного(9 семестр) обучения. Форма отчетности – зачет.
В структуру практикума включаются лабораторно – практические занятия – 252 часа для очного и 16 ч – заочного обучения. Для студентов очного обучения лабораторно-практические занятия проходят в форме аудиторных занятий, для студентов заочного обучения даются задания для самостоятельного изучения и последующего выполнения в лабораторных условиях. В качестве вводных занятий проводится обучение студентов навыкам работы с научными определителями по птицам, млекопитающим и насекомым и почвенным микроорганизмам на основе коллекционного музейного материала, а также ознакомление обучающихся с региональным экологическим и зоогеографическим материалом.
Нижеприведенный список тематики лабораторных и практических работ включает перечень комплексной тематики лабораторного практикума, проводимого на кафедре общей биологии БГФ ЯГУ. Фактическое выполнение разделов и тем в различные годы может изменяться и последовательно дополняться новыми лабораторными работами.
Тематический план прохождения разделов большого практикума
№ | Тематика практических занятий | Количество аудиторных часов для | |
1. | Избранные главы биометрии. Степанов. Работа № 1. Техника построения и графическое изображение вариационных рядов | 60 | 16 |
Работа № 2. Вычисление средних величин и показателей вариации. | |||
Работа № 3. Нормальное распределение | |||
Работа № 4. Оценка достоверности различий | |||
Работа № 5 Корреляционный анализ. Вычисление коэффициента корреляции | |||
Работа № 6. Дисперсионный анализ. | |||
Работа № 7. Регрессионный анализ | |||
2. | Основы математического моделирования экологических систем. Степанов. Работа № 1 Динамика численности популяций экосистемы на уровне полного внутрипопуляционного агрегирования | 40 | |
Работа № 2. Дискретное описание динамики возрастного состава популяции. | |||
Работа № 3. Видовое разнообразие экосистем | |||
3. | Методы цито - и экогенетических исследований. Рафаилов Работа № 1. Хромосомная теория наследственности и цитогенетические методы изучения хромосом | 52 | |
Работа № 2. Основные реактивы для цитогенетических исследований и способы их приготовления | |||
Работа № 3. Метод давленных препаратов гигантских хромосом из слюнных желез дрозофилы. Приготовление препаратов. Анализ структуры хромосом | |||
Работа № 4. Метод воздушно-сухих препаратов мейотических клеток из семенников мыши. Приготовление препаратов. Анализ структуры бивалентов | |||
Работа № 5. Методика приготовления препаратов мейотических клеток из семенников грызунов в полевых условиях. Приготовление препаратов. Анализ структуры бивалентов, хромосом сперматогоний и сперматоцитов второго порядка | |||
Работа № 6. Методика приготовления препаратов митотических хромосом из костного мозга грызунов | |||
Работа № 7. Методы дифференциального окрашивания хромосом | |||
Работа № 8. Типы хромосомных аберраций митотических и мейотических клеток | |||
4. | Биология почв Якутии. Методы почвенной микробиологии. Доцент . Работа № 1. Общие принципы анализа почвенных микроорганизмов. Методы обнаружения и учета численности микроорганизмов в почвах. Отбор и подготовка почвенных образцов для микробиологических исследований | ||
Работа № 2. Метод определения абсолютно сухого веса (АСВ) почвенных образцов. Влияние влажности и температуры почв на проявление активности почвенных микроорганизмов | |||
Работа № 3. Подготовка питательных сред. Основные принципы стерилизации. Освоение приемов по подготовке микробиологической посуды к стерилизации "сухим жаром". Знакомство с устройством автоклава и методами стерилизации паром | |||
Работа № 4. Приготовление сред для культивирования различных микроорганизмов. Мясо-пептонного агара (МПА) для хемоорганолитотрофных бактерий; крахмально-аммиачного агара (КАА) – для актиномицетов; среды Эшби – для олигонитрофильных микроорганизмов; среды Чапека – для мицелиальных грибов | |||
Работа № 5. Посев из образца почвы на плотные и жидкие питательные среды методом разведения почвенной суспензии. Проверка степени зараженности воздуха микроорганизмами. Знакомство с устройством термостатов, ферментеров и качалок. Проточное культивирование микроорганизмов | |||
Работа № 6. Определение количества клеток методом высева на твердые среды (чашечный метод Коха). Приготовление разведений. Проведение посева поверхностным способом. Учет результатов посева: описание бактериальных колоний, их подсчет и выделение чистых культур | |||
Работа № 7. Методы обнаружения, количественного учета, прямого микроскопического учета и исследования чистых культур почвенных бактерий и актиномицетов | |||
Работа № 8. Общие принципы работы со строго анаэробными микроорганизмами | |||
Работа № 9. Выявление микроорганизмов, принимающих участие в круговороте углерода, микроорганизмы участвующие в разложении крахмала, пектина, целлюлозы. Постановка опытов по обнаружению в почве целлюлозоразрушающих аэробных и анаэробных микроорганизмов | |||
Работа № 10. Обнаружение и учет микроорганизмов, участвующих в цикле азота - в процессах аммонификации, денитрификации, нитрификации, азотфиксации. Постановка опытов по обнаружению в почве несимбиотических (свободноживущих) аэробных и анаэробных азотфиксаторов | |||
5. | Насекомые Якутии. Систематика. Экология. Ст. преподаватель . Работа № 1. Морфология насекомых. Голова и ее придатки. Грудь. Конечности | 60 | |
Работы № 2. Крылья. Брюшко. Генитальный аппарат | |||
Работа № 3. Описание взрослого насекомого | |||
Работа № 4. Определение распространенных насекомых Якутии. Отряды Collembola, Odonata, Orthoptera, Hemiptera, Neuroptera, Coleoptera | |||
Работа № 5. Отряды Hymenoptera, Diptera, Trichoptera, Lepidoptera | |||
Работа № 6. Насекомые-вредители их биология и распространение | |||
Работа № 7. Некоторые методы изучения экологии насекомых (на примере сем. Саранчевых и сем. Дрозофилид) | |||
6. | Млекопитающие и птицы Якутии. Экология и зоогеография. Методы определения. Работа № 1. Определение по признакам черепа полевого материала по грызунам Якутии. Экология и распространение основных представителей. | 40 | |
Работа № 2. Принципы определения представителей насекомоядных из фауны Якутии. Особенности экологии и распространения | |||
Работа № 3. Определение представителей других отрядов млекопитающих Якутии (Рукокрылые, Ластоногие, Хищные, Парнопалые, Зайцеобразные). Экология и распространение | |||
Работа № 4. Основные представители из отрядов птиц фауны Якутии. Определение птиц | |||
Работа № 5. Зоогеография птиц и млекопитающих Якутии | |||
Работа № 6. Определение генеративного состояния самцов и самок млекопитающих. Вскрытие, визуальный осмотр, фиксация и приготовление микропрепаратов | |||
Работа № 7. Анализ промысловых проб массовых видов (ондатра, соболь, белка). Вскрытие, определение половозрастной структуры, питания | |||
7. | Методы морфофенетических исследований позвоночных животных. Доцент . Работа № 1. Методы определения возраста млекопитающих. Половозрастная структура популяций, ее графическое отображение | ||
Работа № 2. Методы определения относительного возраста грызунов и насекомоядных | |||
Работа № 3. Методы определения относительного возраста промысловых животных (белка, соболь, волк, песец) | |||
Работа № 4. Методы определения абсолютного возраста. Приготовление препаратов и шлифов зубов и костей | |||
Работа № 5. Морфометрические исследования млекопитающих. Запись данных при вскрытии, анализ журналов вскрытий и работа с коллекционным материалом | |||
Работа № 6. Математическая обработка при анализе морфометрических данных | |||
Работа № 7. Методы выделения краниологических фенов у грызунов и насекомоядных | |||
Работа № 8. Феногеографический анализ | |||
Работа № 9. Фены у рыб, амфибий и растений. Принципы выделения фенов и морфотипов |
4. СТРУКТУРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТА и КОНТРОЛЬ
По каждому разделу студент:
- прорабатывает необходимый объем научной и научно-методической литературы;
- согласно инструкциям выполняет необходимый объем практической работы;
- оформляет результаты в виде отчетной работы
Работа студента на занятиях оценивается по рейтинговой системе:
-за каждую выполненную работу - 10 баллов.
-по входному контролю знаний по пяти модулям – 50 баллов.
6. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Литература.
Бей–Биенко энтомология, М., 1966 г.
Горышин оснащение экологических исследований в энтомологии. Изд-во Ленинградского университета, 1966 г.
Захаров животных. – М.: Наука, 1987.
, Штегман определитель птиц СССР. Изд. 2.исправл. (в серии ; Определители по фауне СССР, издаваемые в ЗИН АН СССР. Вып. Л., «Наука», 1978.
Каталог млекопитающих СССР (плиоцен – современность ). Под ред. , . Л., «Наука», 1981.
, Клейненберг возраста млекопитающих. – М.: Наука, 1967. – 144 с.
Клевезаль структуры млекопитающих в зоологических исследованиях. – М.: Наука, 1988. – 288 с.
Кожанчиков исследования экологии насекомых. М. “Высшая школа”, 1961.
Лакин . - М.: Высшая школа, 19с
, Еремина основных вариаций краниологических признаков у грызунов // Фенетика природных популяций.- М.: Наука, 1988. – С. 8-52.
Методические указания по определению грызунов по признакам черепа для студентов-биологов. Составитель – . Изд. ЯГУ. 1977
Насекомые лугово-таежных биоценозов Якутии. Сб. научных трудов, Якутский филиал СО РАН, 1988.
Определитель насекомых Европейской части СССР. Т. 1
Определитель птиц СССР. Под. ред. М.-.Л. 1973.
, , Варшавский изменчивость грызунов. М.: Наука, 1990. – 374 с.
Плохинский методы в биологии. Учебно-методическое пособие. М.: Изд-во МГУ, 1978. с.226.Попов млекопитающих Якутии. Изд-во СО АН СССР. Новосибирск, 1977.
Рафес и значение растительноядных насекомых в лесу. М. “Наука” , 1968 г.
Словарь-справочник энтомолога. М-Л., 1955 г.
Степанов практикум по биометрии и количественной экологии. Учебно-методическое руководство для студентов-биологов. – Якутск: Изд-во ЯГУ, 19с.
, , Алексеев анализ в биологии. Учебно-методическое руководство для студентов-биологов. Изд-во ЯГУ, Якутск, 1995.
, , Лабутин Якутии. Изд. Наука. М.,1971.
, Гильманов . М., Изд. МГУ, 1980
Цыганков определения возраста и продолжительность жизни ондатры (FIBER ZIBETHICUS L.) // Зоол. журнал. - Т. 34, Вып. 3, 1955. – С. 640-651
Шмидт- Размеры животных: Почему они так важны? – М.: Мир, 1987. – 259 с.
Щеголев . М. “Высшая школа”, 1964 г.
Щеголев энтомология. М-Л. 1960.
Юдин млекопитающие Сибири. Определитель. – Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1971. – 171 с.
, Ларина в фенетику популяций. – М.: Высшая школа, 1985. – 159 с.
, , и др. Фены карповых рыб и обыкновенного окуня // // Фенетика природных популяций.- М.: Наука, 1988. – С. 53-64.
Яхонтов насекомых. М., 1969 г.
Орлов млекопитающих. М., Наука, 1979.
Смирнов . М., Высшая школа, 1991
Янг. У., Цитогенетика. М., 1969
Хромосома эукариотической клетки, М., 1981
, Шевченко последствия действия ионизирующих излучений. М., Наука, 1985.
Цитология и генетика мейоза – сб. под ред. и , М. Наука, 1975.
Д. Мэзия, Митоз и физиология клеточного дыхания. М., Ин. Лит., 1963.
, Общая цитология, М. Моск. Унив., 1984.
Рафаилов – классический объект генетики. Я. Изд-во ЯГУ, 1990.
, Зенова почв: Учеб. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с.
Звягинцев и микроорганизмы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с.
Звягинцев почвенной микробиологии и биохимии. М.: изд-во МГУ, 1991. с.75.
Звягинцев в вечной мерзлоте // Успехи микробиологии. 1992. -№25, с.3.
, Зенова актиномицетов. М.: ГЕОС. 19с.
Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир, 1981.
Мирчинк микология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с.
, Емцев . М.: Колос. 19с.
Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. Под ред. М.: ГЕОС. 19с.
