Современные проблемы биологии (стр. 7 )

9. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

1.Введение.

Биология – наука, признанная ООН наукой XXI века. Этапы развития биологии в XX и XXI веках. Основные направления современной биологии – животного мира, биология человека, биология растений, общая экология.

2.Проблемы и достижения палеобиологии.

Новое в происхождении жизни на Земле. Причины смены обитателей планеты. Природные катаклизмы, их периодичность, причины и исходы. Антропогенные факторы в изменении видового состава флоры и фауны, открытие новых видов, селекция.

3.Новые методы изучения биологических объектов

Технические методы изучения: виды микроскопий, ультразвуковые методы исследования, нанометрические способы. Биохимические радиоструктурные изотопные, иммунохимические методы. Бионика.

Модуль 2.

4.Экология – основное направление биологии 21 века.

Международная система контроля экологии окружающей среды, организации, мониторинг, «зеленые». Политическая, административная, социальная, государственная экологическая организация России. Многообразие биоценозов на территории России. Биогеохимия территорий. Естественная и антропогенная смена биоценозов. Место человека и цивилизаций в развитии животного, растительного и микробиологического мира. Эндемии человека, животных, растений.

5.Развитие эволюционной теории.

Достижения и общественная оценка дарвинизма. Эволюция человека в индивидуальном и популяционном приложении достижений генетики, физиологии, биохимии, иммунологии.

6.Проблемы биотехнологии.

Проблема клонирования в биологии. Генетическая и клеточная инженерия в растениеводстве, животноводстве, медицине. Значение для человека. Искусственное воспроизводство, этическое и юридическое обеспечение.

Модуль 3.

7.Проблемы геномики.

Значение расшифровки генома человека для организации настоящей и будущей жизни человека. Использование знания структуры генома в медицине, конструировании лекарств, пищевых продуктов и других предметов жизнеобеспечения.

8.Новые направления медицины в лечении генетических, онкологических, психических заболеваний.

Диагностика, профилактика, лечение на клеточном, субклеточном, молекулярном уровне. Универсальный механизм гипоксии. Моделирование морфологии и физиологии органов и систем человека. Трансплантация органов и тканей. Коррекция врожденных уродств и болезней. Замена и «выращивание» тканей и органов. Стволовые клетки и их заместительная роль. Эндоскопические методики

9.Искусственный интеллект.

Математические и компьютерные, стереотоксические методы. Моделирование мозга, нейрональной деятельности. Нейробиохимия моделей мозга. Естественно-рефлекторный механизм коррекции слабоумия, деменции. Пластическая функция мозга и ее использование в управлении сознательной деятельностью.

10.Биология Тюменского региона.

Структура демографии. Развитие и свойства популяции человека. Динамика становления адаптивных свойств. Биологическая цена. Место человека в экологии региона на различных широтах. Полезные свойства животных и растений, восстановление и самоочищение экологических сред.

10. Планы семинарских занятий.

Семинар «Роль биологии в современном обществе»

Обсуждаемые темы:

1.Перспективы современной биологии.

2.Значение биологии для развития современной медицины.

Семинар «Проблемы и достижения палеобиологии»

Обсуждаемые темы:

1.Современные теории о происхождении жизни на Земле.

Семинар «Новые методы изучения биологических объектов»

Обсуждаемые темы:

1.Технический прогресс в изучении ультраструктуры клеток.

2.Методы нанобиологии.

Семинар «Экология – основное направление биологии 21 века»

Обсуждаемая тема:

1.Роль экологии в современном обществе.

Семинар «Развитие эволюционной теории»

Обсуждаемая тема:

1.Неоламаркизм.

Семинар «Проблемы биотехнологии»

Обсуждаемая тема:

1.Роль биотехнологии в современном обществе.

Семинар «Проблемы геномики»

Обсуждаемая тема:

1.Этические проблемы геномики.

Семинар «Новые направления медицины в лечении генетических, онкологических, психических заболеваний»

Обсуждаемые темы:

1.Создание GPS белков и их роль в лечении заболеваний человека.

Семинар «Искусственный интеллект»

Обсуждаемая тема:

1.Вклад биологических исследований в создание искусственного интеллекта.

Семинар «Биология Тюменского региона»

1.Адаптация человека к условиям Крайнего Севера (на примере Тюменского региона)

11. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

Модуль 1.

1.Введение

Темы рефератов:

1.Основные проблемы биологии человека.

2.Современное понимание перспектив биологии.

3.Основные подходы в изучении живых систем в 21 веке.

2.Проблемы и достижения палеобиологии

Контрольная работа

Вариант № 1.

1.Виды микроскопии, используемые при изучении клеток.

2.Бионика.

Вариант № 2.

1.Биохимические методы изучения клеток.

2.Радиоструктурные методы изучения живых систем.

Вариант № 3.

1.Иммунохимические методы изучения клеток.

2.Ультразвуковые методы исследования живых систем.

4. Экология – основное направление биологии 21 века

Тест

Образец:

1. Описание и количественная оценка потоков вещества и энергии в экосистемах является главной задачей:

а) популяционного подхода;

б) популяционно-генетического подхода;

в) экосистемного подхода.

2.α – разнообразие - это:

а) разнообразие в регионе;

б) разнообразие в пределах сообщества;

в) степень изменения биоразнообразия по географическому градиенту.

5. Развитие эволюционной теории

Темы рефератов:

1.Неодарвинизм.

2.Современное представление об эволюции человека.

3.Достижения геномики и эволюция человека.

6. Проблемы биотехнологии

Темы компьютерных презентаций:

1.Роль биотехнологии в охране окружающей среды.

2.Решение продовольственной проблемы методами биотехнологии.

3.Использование биотехнологии в медицине.

4.Генная терапия

7. Проблемы геномики

Контрольная работа

Вариант № 1.

1.Предмет геномики.

2.Использование достижений геномики в изучении происхождения человека.

Вариант № 2.

1.Основные методы геномики.

2.Геном человека.

Вариант № 3.

1.Протеомика.

2.Использование достижений геномики в медицине.

8. Новые направления медицины в лечении генетических, онкологических, психических заболеваний

Темы рефератов:

1.Диагностика, профилактика, лечение на клеточном, субклеточном, молекулярном уровне.

2.Трансплантация органов и тканей.

3.Коррекция врожденных уродств и болезней.

4.Стволовые клетки и их заместительная роль.

10.Биология Тюменского региона

Темы компьютерных презентаций:

1. Природные ресурсы Западной Сибири.

2.Проблемы адаптации человека к Северу.

3.Биоразнообразие животного и растительного мира Тюменской области.

Интерактивные формы:

По теме 3. Конференция «Перспективы биологии, связанные с использованием масс-спектроскопии».

По теме 4. Проведение дискуссии «Пути сохранения биологического разнообразия»

По теме 6 . Результаты работы студенческих исследовательских групп по теме «Эффективность использования перколяционных фильтров для очистки сточных вод»

По теме 7. Конференция на тему «Биобезопасность современных методов геномики»

По теме 8. Групповая дисскуссия на тему «За и против использования технологии стволовых клеток в медицине»

По теме 9. Групповая дисскуссия на тему «За и против создания искусственного ителлекта»

По теме 10. Конференция «Редкие и исчезающие виды Тюменской области»

Контрольные вопросы к экзамену

1.Этапы развития биологии в XX и XXI веках.

2.Основные направления современной биологии.

3.Новое в происхождении жизни на Земле. Причины смены обитателей планеты. 4.Природные катаклизмы, их периодичность, причины и исходы.

5.Антропогенные факторы в изменении видового состава флоры и фауны, открытие новых видов, селекция.

6.Технические методы изучения: виды микроскопий, ультразвуковые методы исследования, нанометрические способы.

7.Биохимические радиоструктурные изотопные, иммунохимические методы.

8.Бионика.

9.Международная система контроля экологии окружающей среды, организации, мониторинг, «зеленые».

10.Политическая, административная, социальная, государственная экологическая организация России.

11.Многообразие биоценозов на территории России.

12.Естественная и антропогенная смена биоценозов.

13.Место человека и цивилизаций в развитии животного, растительного и микробиологического мира.

14.Достижения и общественная оценка дарвинизма.

15.Эволюция человека в индивидуальном и популяционном приложении достижений генетики, физиологии, биохимии, иммунологии.

16.Проблема клонирования в биологии.

17.Генетическая и клеточная инженерия в растениеводстве, животноводстве, медицине. 18.Искусственное воспроизводство, этическое и юридическое обеспечение.

19.Значение расшифровки генома человека для организации настоящей и будущей жизни человека.

20.Использование знания структуры генома в медицине, конструировании лекарств, пищевых продуктов и других предметов жизнеобеспечения.

21.Диагностика, профилактика, лечение на клеточном, субклеточном, молекулярном уровне.

22.Универсальный механизм гипоксии.

23.Моделирование морфологии и физиологии органов и систем человека.

24.Трансплантация органов и тканей.

25.Коррекция врожденных уродств и болезней.

26.Стволовые клетки и их заместительная роль.

27.Моделирование мозга, нейрональной деятельности. Нейробиохимия моделей мозга. 28.Естественно-рефлекторный механизм коррекции слабоумия, деменции.

29.Пластическая функция мозга и ее использование в управлении сознательной деятельностью.

30.Структура демографии в Тюменском регионе. Развитие и свойства популяции человека.

31. Динамика становления адаптивных свойств. Биологическая цена. Место человека в экологии региона на различных широтах.

32.Полезные свойства животных и растений, восстановление и самоочищение экологических сред.

12. Образовательные технологии.

Мультимедийные средства обучения (презентации), проблемные и исследовательские методы, встречи с представителями Института проблем освоения Севера СО РАН.

13. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).

13.1. Основная литература:

1. Психофизиология/ ред. . - 3-е изд., доп. и перераб. СПб.: Питер, 20с. Гриф МО

2. Регуляторные системы организма человека: учеб. пособие для студ. вузов / авт.-сост. . – М.: Дрофа, 2010. – 365 с. Гриф МО РФ

3. Смирнов, сенсорных систем и высшая нервная деятельность/ , . – 4-е изд., стер. – М.: Академия, 2009. – 336 с. Гриф УМО.

4. Клаг, У., Камминс, М. Основы генетики. – М.: Техносфера, 2009. – 896 с.

5. Инге-Вечтомов, с основами селекции: учебник для студентов вузов. – С-Пб.: Н-Л, 2010. – 720 с. Гриф УМО

6. Льюин, Б. Гены. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012. – 896 с.

9.2.Дополнительная литература:

1. Шульговский, высшей нервной деятельности с основами нейробиологии / . – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Академия, 2008. – 528 с. Гриф УМО.

2. Пак, клеточной и молекулярной иммунологии: учеб. пособие / , ; Тюм. гос. ун-т. – Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2008. – 192 с.

3. Пак, клеточной и молекулярной иммунологии. Тюмень.: Тюм. ГУ, 2008.-192 с.

4. Ройт, А. Иммунология: учебник / А. Ройт, Д. Бростофф, Д. Мейл. – М.: Мир, 2000. – 592 с.

5. Ревич, Б. А. и др. Экологическая эпидемиология. – М.: Академия, 2004. – 384 с. Гриф УМО.

6. Природопользование, охрана окружающей среды и экономика: теория и практика. Уч. пособие / ред. . – М.: Изд-во РУДН, 2006. – 613 с.

7. Нормальная физиология человека: учеб. для студ. мед. Вузов / ред. . – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Медицина, 2005. – 928 с. Гриф: Рекомендовано методсоветом по направлению

8. Макконки, Э. Геном человека. – М.: Техносфера, 2011. – 288 с.

9. Практикум по иммунологии / ред. , . М.: Академия, 2004. – 272 с. Гриф МО РФ.

10. Эволюционная иммунология / . М.: Академкнига, 2005. – 408 с. Гриф УМО

11. Иорданский, жизни. – М.: Академия, 2001. – 432 с.

12. Пак, Тюменской области / , . – Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2007. – 232 с.

13. Каземов, безопасность Западно-Сибирского региона: практикум / . – Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2007. – 88 с.

14. Жимулев, и молекулярная генетика. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2003. – 479 с. Гриф МО

15. Щелкунов, инженерия. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004. – 496 с.

Журналы:

1.Журнал «Успехи современной биологии»

3.Журнал «Физиология человека»

4 «Физиологический журнал»

5.Журнал «Биотехнология»

6.Журнал «Экология»

7.Журнал «Генетика»

13.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

http://www-sbras. *****/win/elbib

BioDat (http://*****)

http://www. *****/BoiDiv

http://www. *****/BoiDiv/bd_link. htm

7. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.

Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором, видеофильмами. На факультете имеется для проведения занятий 3 мультимедийные аудитории, есть специализированные лаборатории: центр микроскопии (№ 000), оснащенный электронным микроскопом LSM 510-мета, фазово-контрастным микроскопом Axioimager А1; лаборатория молекулярной генетики (№ 000), оснащенная хроматографом ВСЖХ, ПЦР; лаборатория популяционной генетики (№ 000), оснащенная приборами для проведения электрофореза и цитогенетических исследований.

1.3. Карта компетенций дисциплины

Код компетенции	Формулировка компенции	Результаты обучения в целом	Результаты обучения по уровням освоения материала	Виды занятий (лекции, практические, семинарские, лабораторные)	Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.)
минимальный	базовый	повышенный
ОК1	способен к творчеству (креативность) и системному мышлению	Знает:	Имеет общее представление о современных проблемах биологии	Имеет базовые представления о современных проблемах биологии	Имеет расширенное представление о современных проблемах биологии	лекции	зачет
Умеет:	Демонстрировать ограниченный круг современных проблемах биологии	Системно демонстрировать основные современные проблемы биологии	Творчески и системно демонстри-ровать современные проблемы биологии	Семинарские занятия	Презентации, творческие работы
Владеет:	Общими понятиями, имеющими отношение к современным проблемам биологии	Основными понятиями, имеющими отношение к современным проблемам биологии	Владеет и умеет применять на практике основные понятия, имеющие отношение к современным проблемам биологии	Семинарские занятия	Контрольные работы
ОК3	способен к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня	Знает:	Имеет общее представление о роли биологии среди других наук и в современном обществе	Имеет базовое представление о роли биологии среди других наук и в современном обществе	Имеет расширенное представление о роли биологии среди других наук и в современном обществе	лекции	экзамен
Умеет:	Осуществлять поиск новых сведений для повышения своего научного уровня	Осуществлять поиск и анализ новых сведений для повышения своего научного уровня	Осуществлять поиск, анализ и систематизацию новых сведений для повышения своего научного уровня	Семинарские занятия	Ответы на вопросы, контрольные работы
Владеет:	Методами поиска новых сведений для повышения своего научного уровня	Методами поиска и анализа новых сведений для повышения своего научного уровня	Методами поиска, анализа и систематизации новых сведений для повышения своего научного уровня	Семинарские занятия	Контрольные работы
ПК 1	понимает современные проблемы биологии и использует фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач	Знает:	Имеет общее представление о современных проблемах биологии	Имеет базовые представления о современных проблемах биологии	Имеет расширенное представление о современных проблемах биологии	лекции	зачет
Умеет:	Использовать в практической деятельности элементарные представления о современных проблемах биологии	Использовать в практической деятельности базовые представления о о современных проблемах биологии	Использовать в профессиональной деятельности расширенные представления о современных проблемах биологии для постановки и решения новых задач	Семинарские занятия	Презентации, творческие работы
Владеет:	Навыками демонстрации элементарных представлений о современных проблемах биологии	Навыками демонстрации базовых представлений о современных проблемах биологии	Навыками демонстрации и обучения расширенным представлениям о современных проблемах биологии	Семинарские занятия	Контрольные работы, презентации
ПК 2	знает и использует основные теории, концепции и принципы в избранной области деятельности, способен к системному мышлению – ПК 2;	Знает:	Имеет элементарное представление об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности	Имеет базовое представление об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности	Имеет базовое представление об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности, способен к системному мышлению	лекции	зачет
Умеет:	Формировать и представлять элементарный материал об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности	Формировать базовый материал об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности, представлять материал в устной и письменной форме, графической форме	Формировать базовый материал об основных теориях, концепциях и принципах в избранной области деятельности, читать лекции, представлять материал в устной и письменной форме, графической форме для различных контингентов слушателей
Владеет:	Навыками формирования учебного материала, представления материала в устной и письменной форме	Навыками формирования учебного материала, представления материала в устной и письменной форме, графической форме	Навыками формирования, систематизации учебного материала, чтения лекций, представления материала в устной и письменной форме, графической форме для различных контингентов слушателей
ПК 4	демонстрирует знание истории и методологии биологических наук, расширяющие общепрофессиональную, фундаментальную подготовку	Знает:	Имеет элементарное представление об истории и методологии биологических наук;	Имеет базовое представление об истории и методологии биологических наук, расширяющие общепрофессиональную, фундаментальную подготовку	Имеет углубленное представление об истории и методологии биологических наук, расширяющие общепрофессиональную, фундаментальную подготовку	лекции	зачет
Умеет:	Формировать учебный материал об истории и методологии биологических наук, представлять материал в устной и письменной форме	Формировать учебный материал об истории и методологии биологических наук, представлять материал в устной и письменной форме, графической форме	Формировать учебный материал об истории и методологии биологических наук,, читать лекции, представлять материал в устной и письменной форме, графической форме для различных контингентов слушателей	Практические занятия	Творческие задания
Владеет:	Навыками формирования учебного материала об истории и методологии биологических наук, представления материала в устной и письменной форме	Навыками формирования учебного материала об истории и методологии биологических наук, представления материала в устной и письменной форме, графической форме	Навыками формирования учебного материала об истории и методологии биологических наук, чтения лекций, представления материала в устной и письменной форме, графической форме для различных контингентов слушателей	Практические занятия	Творческие задания