Направление подготовки 050100.62 Педагогическое образование (квалификация «Бакалавр»), профиль «Биологическое образование» (стр. 4 )

Методика полевых исследований

Курс является элементом курса «Биологическое многообразие», и ориентирован на осмысление методических приемов при проведении исследований животных и растений на основе преемственности знаний. Он рассчитан на студентов и магистрантов, имеющих базовые знания по зоологии, ботанике и экологии животных и ориентированных на подготовку квалификационных исследовательских работ (курсовых, дипломов), в том числе — на подготовку кадров высшей квалификации (на соискание степени магистра и (или) кандидата наук), по специальностям «зоология» и (или) «экология».

Курс раскрывает и формирует основные представления о тактике и стратегии применения методов при проведении полевых исследований, направленных на изучение сообществ животных и различных аспектов биологии отдельных видов.

Корректная постановка задачи при планировании исследования, критический и творческий подход к выбору правильной методики для реализации поставленных задач, обеспечат наиболее приемлемые и экономичные пути проведения исследований. Понимание принципов использования методов исследований позволит, на основании анализа собственных результатов, успешно реализовывать поставленные задачи.

Особое внимание в предлагаемом курсе уделяется формированию критического подхода в выборе полевых методов исследования, а также умений работать с дополнительной литературой (научными источниками, методическими рекомендациями, реализованными исследовательскими проектами).

Систематика птиц

Систематика – один из наиболее сложившихся разделов комплекса биологических наук. Основная цель систематики – выявление многообразия организмов, разработка теории и практики их классификации, выяснение родственных отношений между отдельными видами и группами видов.

Спецкурс «Систематика птиц» формирует у студентов комплекс научных знаний по современной орнитологии: морфо-функциональная организация птиц, приспособления их к среде, закономерности исторического развития, пути их эволюции, многообразие птиц, их роль в природе и жизни человека. Знания, полученные в этом спецкурсе, представляют базу для формирования мировоззрения у студентов и готовят их к изучению общебиологических дисциплин: экологии, эволюционного обучения, охраны природы.

В курсе выделяются такие основные содержательные линии, как системы разных уровней: класс, отряд, семейство, вид и их морфологические адаптации; экологические адаптации птиц к жизни в определенных условиях, возможности размножения и выживания; значение птиц в природе и жизни человека.

Систематика – наука, интегрирующая знания о неживой и живой природе, человеке и природе, эволюции живого на земле. Основные дидактические единицы содержания систематики птиц как спецкурса также являются интегративными и поэтому могут быть усвоены только на основе межпредметных связей с зоологией позвоночных, эволюционным учением, исторической геологией, физиологией животных.

В программе отражен краеведческий материал.

Изучение систематики птиц предусматривает цикл лабораторно – практических занятий, демонстраций, экскурсий, в ходе которых студенты приобретают необходимые умения и навыки.

Содержание спецкурса может быть углубленно, и расширено за счет самостоятельной работы студентов с источниками литературы, как научной, так и научно – популярной, списки, которые даются на лекциях по темам.

Орнитология

Курс «Орнитология», одновременно является фундаментальной и прикладной дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Он рассчитан на студентов и магистрантов биологических специальностей. Основной целью специального курса является обучение будущих специалистов основам орнитологии как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях, например, обеспечение безопасности полетов в аэропортах. Курс «Орнитология», одновременно является фундаментальной и прикладной дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Он рассчитан на студентов и магистрантов биологических специальностей.

Основной целью специального курса является обучение будущих специалистов основам орнитологии как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях, например, обеспечение безопасности полетов в аэропортах.

Экология птиц

Экология птиц - раздел орнитологии и вместе с тем экологии, предметом изучения которого является структура и организация системы взаимосвязей птиц со средой их обитания. Исходя из этого, экология птиц в системе биологических наук, одновременно является фундаментальной и систематической дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Взаимоотношения её с другими науками и с областями практической деятельности отражаются в виде более сложной схемы взаимосвязей. Но и эта более сложная схема недостаточно полна, т. к. в нее надо включить абсолютно новые отрасли знаний: биоакустику, генную инженерию, экологический мониторинг и др.

Основной целью специального лекционного курса является обучение будущих учителей-биологов основам экологии птиц как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях.

Зоогеография

Предмет, задачи и методы зоогеографии. Смежные с зоогеографией науки. История зоогеографии. Циммерман, Бюффон, Склетер, Уоллес, Мессершмидт, Гмелин, Стеллер, Крашенинников, Дарвин, Паллас, Бэр, Миддендорф. Пржевальский, Северцов, Мензбир, Гептнер и др. Понятие о фауне, автохтонах, эндемиках, реликтах, убиквистах, ареале, стации. Формы ареалов. Перемещения внутри ареала. Массовые выселения за пределы ареалов. Пульсация границ ареала и нормальное расселение. Пассивное расселение (пассивная вагильность). Роль человека в расселении и уничтожении животных. Гипотезы об изменении земной коры и их значение для зоогеографии: мостов суши, постоянства океанических бассейнов (гипотеза непрерывности), тектоники литосферных плит, оттесненных реликтов.

Принципы зоогеографического районирования. Основные подразделения зоогеографии. Основные зоогеографические области суши: Голарктическая, Новозеландская, Австралийская, Полинезийская, Неотропическая, Эфиопская, Индо-Малайская. Зоогеографические царства: Нотогея, Неогея, Палеогея, Арктогея.

Позвоночные животные Омской области

Введение в биологию охотничье-промысловых и охраняемых животных. История этой дисциплины. Краткая характеристика специфических черт класса млекопитающие. Систематика млекопитающих. Омской области. Годовой цикл животных. Подготовка к размножению. Полигамия, моногамия, соотношение полов, спаривание. Длительность беременности, деторождение, лактация, воспитание молодняка, продолжительность совместного проживания. Подготовка к зиме. Линька, накопление жира, миграции. Зимовка, зимний сон, спячка. Использование запасенных кормов. Изменение численности животных. Рождаемость, смертность, миграции. Факторы корма, эпизоотии, погодные условия, влияние хищников. Общее понятие о ресурсах промысловых зверей страны. Перечень представителей животного мира отнесенных к объектам охоты. Законодательство об охране животных. История исчезновения животных. Понятие о Красной книге. Категории статуса редкости красно книжных видов. Животные: вероятно исчезнувшие, находящиеся под угрозой исчезновения, сокращающиеся в численности, редкие, неопределенные по статусу, восстанавливаемые или восстанавливающиеся. Список красно - книжных видов млекопитающих. Красная книга Омской области.

Биология лесных зверей и птиц

Курс «Биология лесных зверей и птиц», является фундаментальной и в тоже время прикладной дисциплиной, неотъемлемой частью при изучении региональных особенностей фауны. В ходе курса приводятся характеристики морфологии, анатомии, систематики и эволюции позвоночных животных. Рассматриваются эколого-физиологические особенности животных, а также видовое представление Красной книги. Спецкурс следует после учебного курса по зоологии позвоночных, существенно его дополняя. Основной целью специального лекционного курса является обучение будущих учителей-биологов региональным особенностям фауны как неотъемлемого компонента при изучении биологической науки.

Введение в протозоологию

Формирование понятий о простейших, как организмов на клеточном уровне организации. Биоразнообразие простейших, распространение, их общая численность в различных природных биотопах. История изучения простейших. Методы изучения простейших (светооптические, электронно-микроскопические, молекулярно-биологические). Изучение современной системы классификации Царства Простейшие. Основные типы Простейших. Общая характеристика каждого типа: систематический обзор с изучением морфологии, ультраструктуры клетки организма, физиологии, жизненных циклов, биологических и экологических особенностей (особь, популяция, сообщество). Роль в природных экосистемах, в жизнедеятельности человека и животных. Биосферное значение простейших. Простейшие в народно-хозяйственной практике.

Видообразование протист

Общая характеристика протистов. Систематика и видовое разнообразие. Понятие о виде и его структуре. Вид и видообразование у протистов. Современные представления о родственных связях и системе протистов. Закономерности изменчивости у протистов: морфологические, физиологические вариации и факторы, их вызывающие. Эволюция различных групп протистов (Фораминиферы, Трипаносомовые, Кокцидии, Инфузории и др.): морфологические и функциональные адаптации, адаптивные изменения онтогенеза, зародышевое сходство в онтогенезе. Филогения протистов: анализ филогенетических отношений в различных таксонах протистов с использованием данных, полученных путем применения светооптических, электронно-микроскопических, молекулярно-биологических (анализ ДНК, последовательность нуклеотидов гена рРНК), кладистических методов. Изучение протистов на субклеточном уровне (морфология и функциональные особенности клеточных органелл). Метод геномной дактилоскопии (амплификация фрагментов ДНК). Филогения и эволюция протистов. Значение их в решении проблем происхождения и эволюции многоклеточных организмов.

Возрастная анатомия и психофизиология

Формирование основных биологических понятий, знания биологических законов и явлений; химических основ биологических процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов человека:

-  общие закономерности и возрастные особенности функционирования основных систем организма ребенка;

-  возрастную периодизацию и закономерности роста и развития детского организма;

-  влияние наследственности и среды на развитие ребенка;

-  критерии определения биологического возраста;

-  сенситивные периоды развития ребенка;

-  строение, функциональное значение, возрастные особенности сенсорных, моторных и висцеральных систем;

-  психофизиологические аспекты поведения ребенка, становление коммуникативного поведения и речи.

Сравнительная анатомия и физиология животных

Обобщить основные понятия о строении и морфо-функциональных связях всех систем органов позвоночных животных с учетом их индивидуального развития и существующих представлений о филогении.

Закрепить и углубить знания ранее полученного материала, а также на основе сравнительной характеристики научить делать выводы об эволюционных связях организмов; формировать основные понятия и представления о процессах и явлениях в эволюционной морфологии; формировать комплексный подход к интерпретации анатомических фактов; развивать умения реконструировать ход филогенетического развития изучаемых животных; формировать на базе знаний и умений научную картину мира как компонента общечеловеческой культуры; ориентировать на развитие творческих качеств активной личности, повышающей свой профессионализм в системе непрерывного биологического образования; создать условия для успешного включения получаемых знаний и умений в педагогический процесс.

Современные методы создания и изучения генетической изменчивости

Генетическая изменчивость – необходимая предпосылка эволюционных преобразований. Наследственная изменчивость как материал естественного и искусственного отбора. Методы генетической модификации растений и животных в селекционных целях. Искусственное создание генетических систем разного уровня сложности с заданными параметрами и свойствами. Создание оптимальной биологической модели сорта или породы и ее практическая реализация. Метод индуцированного мутагенеза. Физические, химические и биологические мутагены: сравнительный анализ их эффективности. Гибридологический анализ – основной метод создания комбинативной изменчивости. Системы скрещиваний: топкросс, сетпрос, диаллельные скрещивания. Метод отдаленной гибридизации. Синтез гетерозисных популяций и гибридов. Синтез новых кариотипов (гаплоидия, полиплоидия). Синтез генов и генная инженерия. Биотехнологические методы и перспективы селекции новых форм организмов. Методы статистического анализа дискретной и непрерывной изменчивости (фенотипической, генотипической, модификационной). Математические модели дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа экспериментальных данных. Системный подход к изучению интегрированности генотипа. Расчет интегральных генетико-статистических параметров популяций для оптимизации селекционного процесса.

Микология

Теоретические концепции и актуальные проблемы микологии. Теоретические представления о происхождении грибов. Морфология и физиология грибов; систематика и филогенетические связи отдельных таксономических групп. Размножение и жизненные циклы. Экология грибов, механизмы их взаимодействия с различными компонентами биогеоценозов. Типы микоризы. Практическое применение различных групп в фармакологии и биотехнологии. Почвенная микология; фитопатология. Медицинская микология. Биология фитопатогенных грибов. Культивирование грибов. Методы экспериментальных исследований в микологии.

Лишайники (лихенизированные грибы). Общая характеристика, анатомия и морфология лишайников. Характер взаимоотношений компонентов. Экологические группы лишайников. Размножение лишайников. Современные представления о систематическом положении лишайников. Происхождение лишайников и основные направления эволюции (эволюция талломов лишайников, спороношения лишайникового гриба, размножения лишайников). Лихеноиндикация. Лихенометрия: подходы и области применения.

Систематика цветковых растений

Таксоны в систематике цветковых растений. Проблема вида у цветковых растений. Правила наименования таксонов главных рангов цветковых растений. Надвидовые и внутривидовые таксоны. Краткий обзор и принципы построения филогенетических систем Р. Веттштейна, О. Декандоля, А. Энглера, Дж. Хатчинсона, А. Гроссгейма, А. Кронквиста и Р. Торна, , .

Происхождение цветка и цветковых растений. Гипотеза псевданция Р. Веттштейна. Стробиллярная гипотеза Халлира, Арбера и Паркина. Теломная теория происхождения цветка Циммермана. Взгляды сторонников монофилетического и полифилетического происхождения. Эколого-морфологическая эволюция жизненных форм, вегетативных и генеративных органов. Явление гетеробатмии.

Класс Магнолиопсиды, Двудольные (Magnoliopsida, Dico­ty­le­dones). Особенности строения вегетативных органов, цветка и семян. Разнообразие и практическое значение двудольных. Характеристика основных подклассов и порядков. Класс Лилиопсиды, Однодольные (Liliopsida, Monocotyledones). Особенности строения вегетативных органов, цветка и семян. Происхождение однодольных. Разнообразие и практическое значение. Характеристика основных подклассов и порядков.

Отрасли биотехнологии Омской области

Биотехнология в пищевой промышленности. Объекты биотехнологии. Перспективы биотехнологии. Основные принципы осуществления промышленных биопроцессов. Устройство биореакторов. Выделение и очистка продуктов. Применение иммобилизованных ферментов в пищевой и фармацевтической промышленности. Иммобилизованные клетки микроорганизмов.

Биотехнология молока и молочнокислых продуктов: сыры, сметана, йогурты, лактобактерин, ацидофилин, бифидок - способы их получения. Биотехнология в спиртовой промышленности. Технология получение спирта, вина, пива. Получение уксуса и другие аспекты использования уксуснокислых бактерий. Производство лимонной кислоты.

Биотехнология в медицине. Получение лекарственных средств, средств диагностики и реактивов. Производство вторичных метаболитов на примере антибиотиков, его особенности. Производство витаминов. Сапротрофная микрофлора и ее использование для профилактики и лечения заболеваний.

Биотехнология препаратов для сельского хозяйства. Производство бактериальных удобрений, их виды: препараты на основе штаммов клубеньковых бактерий, азотобактерии и фосфобактерии. Энтомопатогенные препараты, их виды и преимущества перед химическими инсектицидами. Производство антибиотиков для сельского хозяйства. Новейшие методы биотехнологии для повышения продуктивности сельского хозяйства.

Биотехнология и проблемы защиты окружающей среды: биоэнергетика, биогидрометаллургия, многосубстратные конверсии на примере реутилизации лигноцеллюлозных отходов. Общие принципы очистки сточных вод.

Ботаническая география Сибири

Исто­рия ботанико-географического районирования Сибири. Совре­менные принципы ботанико-географического районирования Сиби­ри. Обзор схем ботанико-географического районирования Сибири. Основные совре­менные формы рельефа Западно-Сибирской равнины. Климат и основные черты почвенно-растительного покрова Сибири.

Общие вопросы классификации и географии растительных сообществ. Проблемы классификации растительных сообществ. Обзор систем растительности Сибири и отдельных регионов. Таксоны геоботанической классификации. Основные типы и подтипы растительности Сибири.

Широтная зональность растительного покрова Сибири. Зональ­ная, экстразональная и интразональная растительность. Зональное деление растительности Сибири. Тундрово-арктическая область: экологические особенности растительного покрова, состав флоры и ее происхождение, зональное деление. Бореально-лесная область: общая характеристика области, зональность, состав древесных видов-эдификаторов. Формации лесов: темнохвойные, светлохвойные, лиственные.

Растительность неплакорных местообитаний. Зональность растительности степной области Сибири: луговые степи и остепненные луга, настоящие степи, опустыненные степи. Интразональная растительность степной области. Гало­филь­ные фитоценозы. Болотная, водная, луговая и кустарниковая расти­тельность степной области.

Высокогорная растительность. Основные черты альпийской и гольцовой растительности и особенности вертикальной поясности высокогорной области. Особенности высокогорной флоры Сибири.

Растительность Омской области. Редкие и охраняемые растительные сообщества Омской области

Экспериментальные методы физиологии растений

Физиология растительной клетки. Строение ядра. Митоз и его биологическая роль.

Водный обмен. Общая характеристика водного тока. Корень как орган поглощения воды. Физиологические основы устойчивости растений к засухе. Водный обмен различных экологических групп растений: растения, убегающие от засухи и активно борющиеся с ней. Ксероморфная структура растений. Методы определения засухоустойчивости: полевые, лабораторные, вегетационные.

Минеральное питание. Передвижение минеральных веществ Механизм. Роль фитогормонов в распределении минеральных элементов между органами.

Передвижение органических веществ по растению. Механизм флоэмного транспорта.

Фотосинтез. Пигменты фотосинтеза. Современные представления о механизме фотосинтеза. Этапы фотосинтеза. Фотосинтез, рост и продуктивность растений. Методы изучения фотосинтеза.

Брожение и дыхание. Этапы дыхания. Дихотомическое дыхание. Анаэробная фаза дыхания (гликолиз). Пентозофосфатное дыхание, как модификация гликолиза. Глиоксилатный путь дыхания, как модификация цикла Кребса. Глюконеогенез, его биологическая роль. Методы измерения интенсивности дыхания. Регуляция дыхательного обмена. Влияние внешних и внутренних факторов на процесс дыхания.

Транспорт и выделение веществ. Транспорт веществ в растении. Корень как орган поглощения минеральных элементов.

Рост и развитие. Особенности роста растительных организмов. Физиология опыления, оплодотворения, физиология образования плодов и семян. Физиолого-биохимические процессы прорастания семян. Дифференциация клеток и тканей, регуляция этого процесса. Методы изучения роста. Влияние температуры, снабжения водой, условий минерального питания на рост. Роль фитогормонов в ускорении черенков.

Развитие растений. Понятие о развитии. Этапы развития, регуляции. Теория циклическо старения и омоложения. Понятие о возрасте у растений. Влияние внешних факторов на развитие. Гормональная концепция цветения. Тропизмы и настии. Покой растений как необходимый этап онтогенеза.

Механизмы защиты растений от факторов внешней среды, в том числе и от патогенов. Физиологические основы устойчивости растений.

Основы генетики человека

Целью курса является изучение основных механизмов наследственности и изменчивости признаков человека с учетом новейших достижений в области молекулярной, экологической, медицинской генетики и психогенетики. Содержание курса представлено 8 блоками: Введение в генетику; Материальные основы наследственности и изменчивости, ген, реализация генетической информации; Цитологические основы наследственности человека; Генетическое значение процессов гаметогенеза (сперматогенеза и оогенеза) у человека, биология пола; Закономерности наследования признаков при взаимодействии аллелей, генов, при образовании групп сцепления и их нарушении; Основные закономерности изменчивости признаков человека и основы медицинской генетики; Основы психогенетики; Генетические основы филогенеза и онтогенеза человека. При изучении содержания основных блоков формируются ведущие понятия: ген, геном, гомологичные хромосомы, аутосомы, половые хромосомы, кариотип, идиограмма, промежуточное наследование признаков человека, полное и неполное доминирование при наследовании признаков человека, кодоминирование и множественный аллелизм, первичные и вторичные признаки полового диморфизма человека, гомогаметный пол, гетерогаметный пол, сцепленное с полом наследование, сцепленное наследование, комбинативная, онтогенетическая и модификационная изменчивости - источники индивидуальности человека, мутационная изменчивость - источники наследственной патологии человека, методы изучения человека - генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, методы пренатальной диагностики, наследственные болезни, хромосомные болезни, молекулярные болезни, медико-генетическое консультирование, ксенобиотики, канцерогены, онкогены; ведущие законы: закон единообразия, закон расщепления по фенотипу и генотипу во втором поколении, закон независимого наследования признаков, закон Харди-Вайнберга; ведущие теории: хромосомная теория наследственности, центровая теория гена, мутационная теория, хромосомная теория определения пола, балансовая теория определения пола. Формируются следующие ведущие умения: приготовления и анализа цитогенетических препаратов, кариограмм, определения типа, характера наследования признаков, выявление причин изменения генетической информации в эксперименте с использованием био-тест-объектов и определять последствия на организменном уровне, свободной ориентации при обсуждении современных проблемах генетики, в частности психогенетики, планирования и организации исследований с целью выявления роли мутационного процесса в генетической динамике популяций человека, анализа и составления родословных с целью определения типа и характера наследования признака, решать задачи по генетике, анализируя ситуацию, изложенную в задаче.

Ведущие формы обучения: лекции с использованием мультимедиа проекции, проблемного обучения, практические и лабораторные работы, учебно-исследовательские работы.

Основы частной и сравнительной гистологии

Развитие, классификация тканей. Эпителиальные ткани. Погружённые, однослойные и многорядные эпителии (турбулярии, плоские черви гидра, голожаберные моллюски). Кутикулярные эпителии (артроподный, аннелидный, нематодный тип). Многослойные кожные эпителии низших позвоночных. Кишечный эпителий полухордовых, вторичноротых и первичноротых беспозвоночных животных. Эпителиальные эндокринные железы беспозвоночных животных. Оседлые трофические разновидности тканей внутренней среды первичноротых, членистоногих, низших многоклеточных. Скелетные опорные ткани беспозвоночных животных. Плотные соединительные ткани беспозвоночных (первичноротых, насекомых). Кровь. Миелоидная и лимфоидная ткани позвоночных и беспозвоночных животных. Тканевая организация. Эритроциты млекопитающих и других позвоночных животных, беспозвоночных животных. Тромбоциты и кровяные пластинки — строение, функции. Моноциты и гранулярные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) позвоночных. Мышечные ткани. Косоисчерченные мышечные ткани беспозвоночных. Нервная ткань. Нервная ткань бес и низших позвоночных. Понятие о рецепторах, особенности их строения. Нервные окончания.

Пищеварительный комплекс органов. Общий план строения пищеварительной трубки, отделы. Органы ротовой полости. Функциональная морфология пищевода, желудка тонкой и толстой кишки. Печень и поджелудочная железа. Понятие о сердечно-сосудистой системе органов (сердце, кровеносные и лимфатические сосуды). Развитие сосудов, классификация. Строение стенки сердца. Проводящая система сердца. Кровоснабжение и иннервация сердца. Возрастные изменения. Регенерация миокарда. Дыхательный и выделительный комплекс органов. Понятие о дыхательной системе. Воздухоносные пути и респираторные отделы. Схема строения бронхиального дерева, легкого. Общая характеристика выделительной системы. Гистофизиология нефрона. Строение мочеточника, мочевого пузыря. Функциональная морфология органов нервной сиситемы. Развитие органов нервной системы в онтогенезе. Отделы нервной системы. Развитие и строение спинного мозга, функции. Понятие о проводящих путях. Строение спинномозговых узлов, мозжечка, коры больших полушарий мозга функции. Периферические нервы. Функциональная морфология органов эндокринной систиемы. Гормоны: определение понятия, свойства, действие, классификация. Гипатоламо-гипофизарный нейросекреторный комплекс. Нейро-эндокринная система. Эпифиз, щитовидная железа, надпочечник, ДЭС, APUD. Иммунный комплекс органов. Классификация органов кроветворения и иммунной защиты: центральные и периферические. Гистофизиология тимуса, лимфатического узла, селезенки. Иммунный ответ и рециркуляция лимфоцитов.

Биоэнергетика развития

Запасание и использование энергии. Строение и функции митохондрий. Регуляция энергетических процессов. Биогенез митохондрий – автономность, аппарат репликации, транскрипции и трансляции. Рост и пластичность митохондрий.

Энергетический обмен в период гаметогенеза. Регуляция энергетических процессов на разных стадиях роста ооцитов. Накопление желтка в ооцитах. Увеличение массы, роста митохондрий ооцитов. Митохондрии в период сперматогенеза – на стадии формирования, при движении.

Биоэнергетика процессов созревания и оплодотворения – особенности дыхания, гликолиза. Регуляция. Энергетический обмен на ранних стадиях зародышевого развития, динамика дыхания в период дробления, гаструляции. Изменение митохондрий в митозе. Митохондриальная ДНК в период развития.

Особенности биоэнергетики в период органогенеза – формирование энергетического метаболизма различных тканей, органов период их дифференцировки. Активность ферментов, роль желтка и механизм его резорбции. Энергетические процессы при переходе к постнатальному развитию, механизмы становления терморегуляции.

Формирование органов дыхания в раннем онтогенезе – пути поступления кислорода, роль желточного кровообращения, жабры зародышей личинок, дифференцировка специализированных органов дыхания.

Влияние экологических факторов на энергетический метаболизм – принципы формирования адаптационных механизмов в онтогенезе, воздействие температуры и других факторов среды, формирование экто - и эндотермности на основе энергетического метаболизма.

Биоэнергетика развития – зависимость энергетического развития от массы тела, энергетический обмен и регенерация. Идея канализированности развития: гомеостаз, гомеорез, креоды. Принцип минимизации энерготрат в период онтогенеза.

Молекулярные основы функционирования клеточных систем

Химическая организация клетки – органические и неорганические вещества. Матричные молекулы – ДНК, РНК. Матричные синтезы. Молекулярная догма биологии – современная трактовка.

Молекулярная организация мембран клетки – сходства, отличия, проводимость, полярность, фазовые переходы, жидкостность, мозаичность, разнообразие. Мембранные липиды и белки. Конформация и упаковки ацильных цепей в бислое. Термодинамика полиморфизма липидных структур – гидрофобные силы, образование мицелл. Модельные мембранные системы – фаза «воздух-вода», плоские мембраны, липосомы.

Мембранные белки – структурные, ферментная активность, амфифильность. Ассиметричность мембран – топография мембранных белков, ассиметрия липидов, тилакоидные мембраны, оболочка вирусов.

Динамичное поведение мембранных систем и липидно-белковые взаимодействия – модели диффундирования мембранных компонентов, текучесть, спиновые метки, флуоресцентные зонды, вращение мембранных белков, латеральная диффузия.

Мембранная энзимология – мембранные ферменты, липидзависимые ферменты, мембраносвязанные электроннотранспортные цепи. Пространственное разделение, проницаемость и электрические эффекты – лиганды, проницаемость для неэлектролитов, проницаемость для воды, электрические свойства мембран (транспорт ионов, поверхностный потенциал), трансмембранный потенциал, протоны, ионофоры. Поры, каналы, переносчики. Клеточная поверхность – рецепторы, рециклирование мембран, передача сигналов. Биогенез мембран.

Молекулярные механизмы функционирования мембран гранулярной эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, митохондрий. Молекулярные механизмы сокращения цитоскелета. Молекулярные механизмы передачи нервного импульса.

Передача, хранение и реализация генетической информации – репликация ДНК, транскрипция, трансляция.

Альтернативные концепции биологической эволюции

Антидарвинизм как совокупность различных концепций, отрицающих ведущую роль естественного отбора в эволюции органического мира. Основные течения антидарвинизма. Современные антидарвинистские концепции. Автогенез - идеалистическая концепция в эволюционном учении. Доказательства автогенетических тенденций эволюции. Концепция аристогенеза как разновидность неоламаркизма. Эктогенез - идеалистическая концепция в эволюционном учении. Гипотеза катастрофизма, теория катастроф Ж. Кювье. Креационизм - концепция постоянства видов как результат его творения богом. Трансформизм - система представлений об исторической изменяемости (трансформации) организмов. Ламаркизм - эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка, ее основные положения. Дарвинизм - материалистическая теория эволюции органического мира, основанная на воззрениях Ч. Дарвина. Важнейшие положения дарвинизма. Мутационизм, основатели концепции скачкообразных изменений в эволюции (Г. де Фриз, Р. Гольдшмидт, Л. Кено). Развитие мутационной теории в современной биологии. Нейтрализм - концепция нейтральной эволюции, возникшая в результате достижений молекулярной биологии (М. Кимура, 1985). Неодарвинизм – эволюционная концепция, созданная А. Вейсманом на раннем этапе развития генетики. Неокатастрофизм – совокупность эволюционных концепций о внезапных вмешательствах в процессы эволюции различных факторов. Неоламаркизм как идеалистическая эволюционная концепция. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - результат объединения дарвинизма с генетикой и экологией. Основные положения СТЭ. Номогенетические концепции эволюции. Гипотеза прерывистого равновесия. Принцип антропности Вселенной и биологические законы.

Основы гистологической техники

Оборудование гистологической лаборатории - структуру и принципы организации гистологической лаборатории ее задачи; принцип ведения лабораторной документации; принцип организации рабочего места лаборанта-гистолога; функциональные обязанности лаборанта-гистолога; технику безопасности при работе с гистологическим материалом. Микротом.

Забор материала для гистологического исследования. Фиксация. Этапы изготовления гистологического препарата; методы взятия гистологического материала; принципы фиксации гистологического материала; протоколы наиболее часто применяемых фиксаторов. Значение фиксации материала. Общие правила фиксации. Простые фиксаторы. Сложные фиксаторы.

Проводка гистологического материала - сущность и этапы проводки гистологического материала через обезвоживающие среды; условия проводки.

Этапы приготовления гистологических препаратов - промывка материала; заливка в затвердевающие среды; приготовление срезов (резка); удаление из срезов затвердевающей среды; постановка гистохимической реакции или гистологического контроля; приготовление постоянного препарата.

Заливка в затвердевающие среды - сущность заливки гистологического материала в затвердевающие среды (парафин) подготавливать блоки к резке.

Изготовление гистологических срезов - устройство микротома. Изготовление гистологических срезов. Приготовление предметных и покровных стёкол. Состав смесей для промывания и хранения стёкол. Приготовление смеси для наклейки серийных срезов. Подготовка предметных и покровных стёкол для перпаратов. Наклеивание срезов на стекло.

Депарафинирование. Окраска срезов красителем. Дегидратация - обезвоживание в спиртах возрастающей крепости. Общие методы окрашивания гистологических препаратов; классификацию красителей; основные красители, применяемые в гистологических и гистохимических исследованиях. Специальные методы окрашивания гистологических препаратов.

Приготовление тотальных препаратов – заключение в консервирующую среду (канадский (пихтового, кедрового) бальзам).

Освоение метода окраски мазков крови по Романовскому-Гимзе. Гисто - и иммуногистохимические методы исследования.

Организация фотосинтетического аппарата высших растений

Роль фотосинтеза в природе и в жизни человека. Физиологическая роль зеленого растения. Годовая первичная продуктивность. Круговорот веществ в природе. Значение фотосинтеза и охрана растительности.

Структура, химический состав и происхождение хлоропластов. Форма пластид. Структура хлоропластов. Развитие ультраструктуры хлоропластов. Сезонные изменения хлоропластов. Влияние внешних условий на структуру хлоропластов. Фотосинтетический аппарат различных систематических групп растений. Химический состав хлоропластов. Происхождение хлоропластов. Количество и размеры хлоропластов.

Пигменты фотосинтезирующих систем. Строение пигментов. Содержание пигментов. Оптические свойства и состояние пигментов. Адаптация к условиям освещения. Биосинтез пигментов. Значение хлорофилла и каротина.

Функции пластид. Реакция Хилла. Фотосинтетическое фосфорилирование. О двух пигментных системах. Световая фаза фотосинтеза. Темновая фаза фотосинтеза. Локализация световой и темновой фаз фотосинтеза в пределах хлоропласта. Функции хлоропластов.

Движение хлоропластов. Типы расположения хлоропластов. Передвижение пластид. Механизм движения хлоропластов.

Влияние внешних и внутренних условий на фотосинтез и урожай. Влияние света на фотосинтез. Влияние концентрации СО2 и температуры на фотосинтез. Зависимость фотосинтеза от условий водоснабжения и минерального питания. Влияние, внутренних условий на процесс фотосинтеза. Фотосинтез и урожай.

Отток ассимилятов и передвижение их по растению. Пути и направления передвижения веществ по растению. Основные транспортируемые вещества. Скорость оттока и передвижения ассимилятов. Распределение ассимилятов и влияние различных условий на их отток.

Эволюция углеродного питания растений. Эволюция типов питания у растений. Гетеротрофный тип питания. Автотрофное питание. Генетическое родство хлоропластов и митохондрий.

6. Аннотация практик.

Учебная практика по ботанике

Цель учебной практики по ботанике: закрепление и углубление знаний анатомии, морфологии и систематике растений, грибов, лишайников, освоение методов изучения разнообразия живых организмов и их сообществ, приобретение умений организации научно-исследовательской работы в лабораторных и полевых условиях.

Морфология вегетативных и генеративных органов растений. Метаморфозы корня, побега, листа. Анатомия растений различных экологических групп: ксерофитов, гидрофитов, гигрофитов. Морфология цветка. Опыление у цветковых растений. Морфология плодов.

Жизненные формы растений. Современные классификации жизненных форм наземных и водных растений (по ). Возрастные группы. Сезонные явления в жизни растений.

Понятие о фитоценозе. Признаки растительного сообщества: условия существования, видовой состав, ярусная структура, количественные соотношения видов, жизненность. Виды покрытия. Методы оценки обилия естественных и культурных фитоценозов. Эдификаторы и доминанты. Динамика растительных сообществ: сезонные и годичные изменения, смены (сукцессии).

Методы флористических и геоботанических исследований. Методы изучения редких видов растений и их сообществ. Гербаризация различных объектов. Работа с увеличительными приборами (МБС), навыки использования дихотомического ключа для определения растений. Биомониторинг.

Выполнение исследовательской работы (определение цели, задач исследования, описание объектов, выбор методов исследования, первичная регистрация данных, обработка данных, оформление результатов, оформление коллекции или гербария).

Учебная практика по физиологии растений

Понятие об опытных контрольных делянках. Учётные и защитные полосы. Вариант, повторность, схема опыта. Виды повторностей. Способы размещения опытных делянок. Техника закладки и проведение полевого опыта. Разбивка опытного участка. Правила оформления опытного участка. Посев и посадка культур на опытном участке. Требование к посадочному и семенному материалу. Культуры раннего, среднего и позднего срока сева.

Понятие о вегетационных методах исследования.

Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды.

Водный режим растений. Понятие о транспирации. Значение её в жизни растений. Виды транспирации. Методы определения интенсивности транспирации. Единицы измерения транспирации.

Статистическая оценка результатов исследования.

Корневое питание растений. Фотосинтез. Рост и развитие. Водный режим растений. Описание приборов, применяемых на полевой практике и работа с ними. Химические реактивы и удобрения, применяемые на полевой практике.

Учебная практика по генетике

Цели учебной практики является закрепление и углубление знаний по генетике и селекции, освоение методов селекции с целью изучения механизмов наследования признаков и изменчивости признаков, освоение методов биологического тестирования на токсичность и мутагенность факторов окружающей среды, формирование умений организации научно-исследовательской работы, лабораторных и полевых опытов. Достижение учебных целей полевой практики базируется на базовых знаниях и умения студентов по учебному курсу "Генетика и селекция". Полевая практика проводится после завершения изучения базового курса, в летние время. Место проведения полевой практики - агробиостанция ОмГПУ, лаборатория генетики главного корпуса ОмГПУ. В течение полевой практики у студента должны быть сформированы следующие ведущие умения: приготовления, анализа цитогенетических препаратов с целью выявления нарушения структуры хромосом (хромосомных перестроек), организации генетического исследования с целью выявления причины изменения генетической информации в эксперименте с использованием био-тест-объектов и определения последствий на организменном уровне, организации и проведения гибридизации растений с целью получения комбинации генетической информации, применения теоретических знаний на практических (лабораторных) занятиях и жизненных ситуациях.. Деятельность студентов на полевой практике по генетике организуется следующим образом: подготовительный этап, на котором провидится инструктаж по технике безопасности и излагаются требования для успешной реализации целей полевой практики, изучаются техники гибридизации, техники био-тест-методик для оценки уровня мутагенности факторов окружающей среды; полевой этап, во время которого организовываются и проводятся учебно-исследовательские работы, собирается и статистически обрабатывается материал, составляется отчет согласно требованиям его написания; заключительный этап, во время которого проводится конференция по результатам исследований, организовывается обсуждение результатов исследования и обсуждается заключение о профессиональной направленности полевой практики. За время проведения учебных занятий полевой практики по генетике формируются на более высоком уровне следующие ведущие понятия генетики и селекции: закон гомологичных рядов в наследственности по , учение об исходном материале, центры происхождения культурных растений по , источники изменчивости для отбора – комбинативная, мутационная, системы скрещиваний в селекции растений и животных, инбридинг, аутбридинг, отдаленная гибридизация, селекция на гетерозис, методы отбора (индивидуальный, массовый), индуцированный мутагенез, экспериментальная полиплоидия, ее значение для селекции. Формируется понимание научной значимости селекции на обсуждении основных ее достижений, экологической генетике как науке, генетической токсикологии как отрасли этой науки, генетических последствий загрязнения окружающей среды физическими и химическими мутагенами.

Учебная практика (полевая практика) по зоологии

Знать видовой состав и основные особенности экологии позвоночных животных района практики. Научиться распознавать эти виды по внешнему облику, голосам, следам жизнедеятельности. Познакомиться с основными эколого-фаунистическими комплексами. Уметь применять рутинные и новые методы полевой научно-исследовательской работы. Владеть навыками проведения учебных экскурсий в природе, постановки наблюдений, сборе коллекций.

В результате изучения студент должен знать: - основные характеристики жизнедеятельности, внешнего и внутреннего строения животных, их онтогенетических и сезонных изменений, способы размножения и расселения, зависимость от условий обитания; - научные представления о разнообразии и систематики животного мира, об особенностях их строения, экологии; - научные представления и методы исследования в современной зоологии.

уметь: - определять, делать морфологические описания, зарисовывать и коллекционировать животных; - проводить наблюдения в природе и в лаборатории; владеть: - методикой определения животных; - навыками натуралистической работы и природоохранной деятельности;

Педагогическая практика

Педагогическая практика выполняет ряд функций: адаптационную, обучающую, воспитывающую, развивающую и диагностическую.

На IV курсе практика организуется в VIII семестре и длится 4 недели. Основная цель данной практики состоит в подготовке студентов к выполнению функций учителя биологии и классного руководителя. Задачами педагогической практики являются:

1.  Наблюдение в условиях реального образовательного процесса технологии обучения и участие в системе воспитательной работы классного руководителя.

2.  Отработка отдельных элементов технологии обучения.

3.  Проведение пробных уроков по биологии и воспитательных дел.

4.  Отработка навыков организации деятельности коллектива и индивидуальной работы с детьми.

5.  Выработка собственных педагогических ориентиров и позиции по

отношению к своей профессиональной деятельности.

6. Формирование профессиональной педагогической компетентности и всех функций учителя биологии

Содержание практики

В ходе педагогической практики студенты IV курса:

1.  Работают в качестве помощника классного руководителя по плану, составленному совместно с ним.

2.  Выполняют текущие поручения классного руководителя.

3.  Знакомятся с системой работы классного руководителя с родителями.

4.  Проводят 8 пробных уроков по биологии.

5.  Посещают уроки учителей биологии данной школы и уроки практикантов-сокурсников, участвуют в их анализе.

6.  Разрабатывают, готовят и проводят одно внеклассное мероприятие по биологии.

7.  Участвуют в самооборудовании кабинета биологии, изготавливая к своим урокам необходимые наглядные пособия, раздаточный материал.

8.  Выполняют задание по кафедре педагогики.

9.  Выполняют задание по кафедре психологии.

7. Итоговая государственная аттестация включает защиту бакалаврской выпускной квалификационной работы.