РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ
БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И
ПРОБЛЕМА СОХРАНЕНИЯ ГЕНОФОНДОВ
Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа
для студентов очной формы обучения по специальности
«Биоэкология»
Тюменский государственный университет, 2008
Пак разнообразие и проблема сохранения генофондов: Рабочая учебная программа для студентов 4 курса специальности «Биоэкология». Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета. 2008.
Рабочая учебная программа предназначена для студентов 4 курса специальности «Биоэкология». Содержит пояснительную записку, тематический план, содержание дисциплины, темы рефератов, контрольные вопросы, список рекомендуемой литературы, перечень средств материально-технического обеспечения дисциплины. Рассчитана на 18 аудиторных часов.
Рекомендована к печати Учебно-методической комиссией биологического факультета. Утверждена проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
АВТОР: зав. каф. экологии и генетики, д. б.н.
1. Пояснительная записка
Проблема сохранения биологического разнообразия на всех уровнях – от популяционно-генетического до экосистемного – становится все более актуальной в связи с усиливающимся антропогенным воздействием на биосферу. Снижение биоразнообразия относится к важнейшим проблемам, так как утрата его имеет серьезнейшие экономические, эстетические и моральные последствия и представляет прямую угрозу для существования человека как вида.
Целью курса является ознакомление магистрантов с современными представлениями об уровнях биологического разнообразия, его динамике и значении, подходах к рассмотрению проблемы и путях ее решения.
Дисциплина предназначена для студентов, обучающихся по специальности – «Биоэкология».
2. Тематический план изучения дисциплины
№ п/п | Наименование темы | Количество часов | Форма контроля | |
Лекции | Самостоятельная работа студентов | |||
1. | Постановка вопроса о проблеме биологического разнообразия | 4 | Контр. раб. | |
2. | Уровни биологического разнообразия | 6 | 6 | Контр. раб. |
3. | Понятие генофонда, его устойчивости | 4 | 6 | Реферат |
4. | Пути сохранения и восстановления БР | 4 | 6 | Реферат |
ИТОГО: | 18 | 18 | экзамен |
3. Содержание дисциплины
Постановка вопроса о биологическом разнообразии
Общее представление о биологическом разнообразии (БР). Состав и уровни БР. Категории БР. Проявление БР. Развитие представление о БР(начало в 40гг. и до наших дней). Подходы к изучению БР: популяционный, популяционно-генетический и экосистемный.
Уровни БР
Генетическое разнообразие (ГР). Параметры ГР: генные частоты и их изменчивость; частоты генотипов; уровень гетерозиготности, полиморфности. Мономорфизм и полиморфизм, их значение в эволюционном процессе. Внутривидовое разнообразие по количественным признакам. Популяционные системы и их структурные компоненты. Динамика генетического разнообразия в панмиктических и подразделенных популяциях. Проблема адаптивной нормы и оптимума генетического разнообразия. Факторы, влияющие на ГР: рекомбинация, мутации, разные формы отбора, дрейф генов, миграции.
Видовое разнообразие (ВР). Индексы видового разнообразия. Разнообразие живой природы России. Факторы, влияющие на ВР: продуктивность, пространственная неоднородность, изменчивость климата, суровость среды, возраст местообитания и др. Разнообразие агросферы.
Экосистемное разнообразие (ЭР). Разнообразие экосистем. Методы изучения ЭР. Связь разнообразия экосистем с их устойчивостью.
Понятие генофонда, его устойчивости.
Динамика внутривидового ГР. Понятие генетического мониторинга. Динамика ГР популяционных систем, самовоспроизводящихся в условиях нормально колеблющейся природной среды. Генетический мониторинг природных популяционных систем, испытывающих антропогенные воздействия. Генетический мониторинг сельскохозяйственных популяций. Динамика ГР популяций человека.
Пути восстановления БР
Реинтродукция, рекультивация, сохранение генетических ресурсов видов. Способы сохранения генетических ресурсов: консервация in sity и ex sity. Консервация in sity: роль заповедников и ботанических садов в сохранении фаунистического и флористического разнообразия; создание генофондных коллекций – основа сохранения разнообразия сельскохозяйственных животных и растений. Консервация ex sity: криоконсервирование различных носителей наследственной информации; ДНК-технология, использование методов молекулярной биологии для сохранения БР.
Основные направления международной деятельности по сохранению БР.
4.Проверка знаний
4.1. Самостоятельная работа студентов
Контрольная работа № 1.
1.Популяционный подход в изучении биологического разнообразия.
2.Экосистемный подход в изучении биологического разнообразия.
Контрольная работа № 2.
1.Параметры генетического разнообразия: частоты генов и генотипов.
2.Полиморфность и гетерозиготность.
3.Индексы видового разнообразия.
4.Факторы, влияющие на видовое разнообразие
4.2. Темы рефератов
1. Методы расчета показателей генетического разнообразия.
2. Методы определения показателей видового разнообразия.
3. Популяционно-генетический уровень БР.
4. Динамика генетического разнообразия.
4.3. Контрольные вопросы к экзамену
1.Общие представления о БР. Проблема БР.
2.Состав и уровни БР.
3.Категории БР.
4.Популяционный подход к изучению БР.
5.Экосистемный подход к изучению БР.
6.Генетическое разнообразие. Параметры ГР: частоты генов и генотипов.
7.Суммарные показатели ГР: гетерозиготность и полиморфность.
8.Полиморфизм и мономорфизм, их значение в эволюционном процессе.
9.Внутривидовое разнообразие по количественным признакам.
10.Популяционные системы и их структурные компоненты.
11.Динамика ГР в панмиктических популяциях.
12.Динамика ГР в подразделенных популяциях.
13.Динамика ГР популяционных систем, самовоспроизводящихся в условиях нормально колеблющейся природной среды.
14.Факторы, влияющие на ГР: рекомбинации.
15.Факторы, влияющие на ГР: мутации.
16.Факторы, влияющие на ГР: дрейф генов, миграции.
17.Факторы, влияющие на ГР: отбор.
18.Генетический мониторинг природных систем, испытывающих
антропогенные воздействия: влияние промысла.
19.Генетический мониторинг природных систем, испытывающих
антропогенные воздействия: влияние искусственного воспроизводства.
20.Понятие генофонда. Устойчивость генофонда.
21.Генетический мониторинг сельскохозяйственных популяций.
22.Видовое разнообразие.
23.Влияние продуктивности на ВР.
24.Влияние суровости среды и пространственной неоднородности на ВР.
25.Влияние возраста сообщества и климатических колебаний на ВР.
26.Видовое разнообразие животных и растений России.
27.Разнообразие агросферы.
28.БР, его кризисы.
29.Экосистемное разнообразие.
30.Влияние абиотических факторов на ЭР.
31.Роль заповедников в сохранении БР.
32.Одомашнивание животных как один из способов сохранения генофондов.
33.Роль зоопарков и ботанических садов в сохранении БР.
34.Сохранение БР в питомниках и городских биогеоценозах.
35.Сохранение БР в лабораториях и вивариях.
36.Криоконсервация сперматозоидов.
37.Криоконсервация яйцеклеток, зародышей.
38.Замораживание соматических клеток.
39.Лиофилизация и другие способы сохранения генетической информации.
40.Длительность хранения замороженных клеток.
5.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.1. Рекомендуемая литература
Основная:
1.Гиляров экология. М.:МГУ. 19с.
2. Основы сохранения биоразнообразия. М.:изд-во НУМЦ.2002 (Эл. вариант)
3.,, и др. Восстановление и сохранение биоразнообразия. М.:изд-во НУМЦ.2002 (Эл. вариант)
4., , и др. Социально-экономические и правовые основы сохранения биоразнообразия. М.:изд-во НУМЦ.2002 (Эл. вариант)
5.Пак морфогенетическая оценка состояния природных популяций рыб. Учебное пособие. Гриф УМО. Тюмень: Тюм. ГУ, 2005.
6., Цой Тюменской области. Учебное пособие. Тюмень: ТюмГУ. 2008.
Дополнительная
1.Алтухов популяций и сохранение биоразнообразия//Природа.1995. №1. С. 32-43.
3. Харпер Дж., Экология: особи, популяции и сообщества. М.:Мир. 1989. Т.1-2.
4. Популяционная биология и эволюция. М.:Мир. 19с.
5., Хоружая . М. 19с.
6., , Рычков биохимическое разнообразие в процессах эволюции и индивидуального развития//Генетика. 1996. Т. 32. № 11. С. .
7.Гиляров и действительные проблемы биоразнообразия//Успехи современной биологии. Т. 116. Вып. 4. С. 493-505.
8.. , Пузаченко разнообразие лесов России – предложения к программе действий//Сибирский экологический журнал. №С. 545-552.
9.. . Межжевикина лаборатории биофизики клетки Института теоретической и экспериментальной биофизики по использованию методов криоконсервации и биологии развития для сохранения биоразнообразия//Онтогенез. Т.29. №С. 66-69
10.Глазко агросферы и меры по его сохранению//Сельскохозяйственная биология. №С.3-17.
11.. Стриганова разнообразия животного населения в зональных климатических градиентах с использованием трансектного метода//Известия РАН. Серия биологическая. №С. 422-427.
5.2.Средства и материально-техническое обеспечение лекций
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.
Приложение
2. Тематический план изучения дисциплины (ОЗО)
№ п/п | Наименование темы | Количество часов | Форма контроля | |
Лекции | Самостоятельная работа студентов | |||
1. | Постановка вопроса о проблеме биологического разнообразия | 1 | 6 | Контр. раб. |
2. | Уровни биологического разнообразия | 2 | 10 | Контр. раб. |
3. | Понятие генофонда, его устойчивости | 1 | 10 | Реферат |
4. | Пути сохранения и восстановления БР | 2 | 10 | Реферат |
ИТОГО: | 6 | 36 | экзамен |
