Молекулярная филогенетика Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________//

03.01.2013 г.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЛОГЕНЕТИКА

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика,

очной формы обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы _____________________________//

«__20____»_____02______2013 г.

Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики 27 февраля 2013 г., протокол Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем 12 стр.

Зав. кафедрой ______________________________//

Рассмотрено на заседании УМК департамента биологии ИМЕНИТ 12 марта 2013 г., протокол

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК ________________________//

«СОГЛАСОВАНО»:

Директор ИБЦ_____________//

«__23____»_____05________2013 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

И. о. Зав. методическим отделом УМУ_____________//

«___03___»____07_________2013 г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра экологии и генетики

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЛОГЕНЕТИКА

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения

Тюменский государственный университет

2013

Жигилева филогенетика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения. Тюмень, 2013, 12 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Молекулярная филогенетика [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой экологии и генетики, д. б.н.

© Тюменский государственный университет, 2013.

© , 2013.

1. Пояснительная записка.

1.1.  Цели и задачи дисциплины

Молекулярная филогенетика – один из разделов биоинформатики, новая научная дисциплина, сформировавшаяся на стыке традиционных наук об эволюции, генетики и математики. Она носит интегральный характер, объединяя генетику, теорию эволюции и математические подходы. Целью преподавания дисциплины является изучение законов изменения генетической информации в живых системах и установление родственных отношений между формами жизни на основе математического анализа молекулярно-генетических данных. В задачи курса входит формирование у студентов представления об основных понятиях и методологии молекулярной филогенетики, развития умений работать с базами генетических данных и проводить филогенетический анализ данных с использованием специализированных программ.

Учебно-методический комплекс «Молекулярная филогенетика» соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

1.2.  Место дисциплины в структуре ООП специалитета

Дисциплина «Молекулярная филогенетика» относится к циклу С3. Профессиональный цикл: дисциплины по выбору. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с дисциплинами С3. Профессионального цикла базовой (общепрофессиональной) частью и дисциплинами С3. Вариативной части: генетикой, биохимией, молекулярной биологией и молекулярной генетикой, биологией клетки, экологией, теориями эволюции, геномикой и протеомикой, функциональной аннотацией биополимеров, структурной аннотацией биополимеров, базами данных и основными методами биоинформатики. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по генетике, биохимии, молекулярной биологии и молекулярной генетике, биологии клетки, экологии, теориям эволюции, геномике и протеомике.

1.3.  Компетенции выпускника ООП специалитета, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП специалитета выпускник должен обладать следующими компетенциями:

- способностью грамотно и самостоятельно проводить теоретическую и экспериментальную научно-исследовательскую работу в области биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин, а также оформлять ее в письменной форме, излагать в устной форме, и участвовать в различных формах дискуссий – ПК-1

- способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения в области биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин – ПК-5

- способностью использовать основные биологические базы данных, в том числе содержащие геномную, структурную и другую информацию, в научно-исследовательской работе – ПК-13

- способностью проводить наблюдения, описания, идентификацию и классификацию биологических объектов с целью формирования представлений о многообразии животного и растительного мира, ценностной ориентации на охрану жизни и природы – ПК-22

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

·  Знать: основные понятия молекулярной филогенетики, эволюционные модели, компьютерные программы для эволюционного анализа, виды и методы расчета генетических дистанций, концепцию молекулярных часов, виды, топологию и методы построения филогенетических деревьев, особенности применения филогенетического анализа для решения разных задач;

·  Уметь: работать с базами генетических данных, проводить филогенетический анализ данных с использованием специализированных программ;

·  Владеть: навыками приобретения новых знаний и способностью формировать суждения по эволюционным проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии.

Карта компетенций дисциплины

Компетенции	Формулировка компетенции	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
ПК-1	способностью грамотно и самостоятельно проводить теоретическую и экспериментальную научно-исследовательскую работу в области биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин, а также оформлять ее в письменной форме, излагать в устной форме, и участвовать в различных формах дискуссий	Знает: основные требования к содержанию научно-исследовательских работ, правила оформления документов и презентаций	правила оформления документов и презентаций	основные требования к содержанию научно-исследовательских работ, способы оформления ссылок на литературные источники	текущие ГОСТы для оформления научно-технической и опытно-конструкторской документации	самостоятельная работа	реферат
Умеет: грамотно и самостоятельно проводить теоретическую работу по заданной теме, работать с научными источниками и литературой, оформлять документы и делать презентации	работать с научными источниками и литературой, оформлять документы и делать презентации	грамотно и самостоятельно проводить теоретическую работу по заданной теме, соблюдать основные требования к содержанию и оформлению научных текстов и докладов	применять ГОСТы для оформления научно-технической документации, излагать в устной форме результаты собственных теоретических исследований	самостоятельная работа	реферат, презента-ции и доклады
Владеет: навыками представлять результаты в форме презентаций и научных докладов, ведения дискуссий	культурой письменной речи и устного выступления	техническими приемами по составлению списков литературы, содержания и оформления презентаций и текстов	навыками представлять результаты в форме презентаций и научных докладов, ведения дискуссий	самостоятельная работа	реферат, презента-ции и доклады
ПК-5	способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения в области биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин	Знает: основные поисковые системы и сайты, источники получения информации в области биоинженерии и биоинформатики	приемы работы на компьютере, принципы работы с поисковыми системами в сети Интернет	основные поисковые системы и сайты, источники получения информации в области биоинженерии и биоинформатики	основные поисковые системы и сайты, источники получения информации в смежных областях знаний	самостоятельная работа	реферат
Умеет: работать со специальными сайтами и научной и справочной литературой с использованием поисковых систем	вести эффективный поиск информации в сети Интернет	работать со специальными сайтами и научной и справочной литературой с использованием поисковых систем	анализировать полученную информацию и формировать суждение по научным и социальным вопросам	самостоятельная работа	реферат
Владеет: способностью вести эффективный поиск информации в сети Интернет	навыками работы на компьютере	способностью вести эффективный поиск информации в сети Интернет	навыками представлять результаты в форме презентаций и научных докладов	самостоятельная работа	презента-ции и доклады
ПК-13	способностью использовать основные биологические базы данных, в том числе содержащие геномную, структурную и другую информацию, в научно-исследовательской работе	Знает: основные биологические базы данных, содержащие геномную, структурную и другую информацию	о наличии и содержании биологических баз данных	основные биологические базы данных, содержащие геномную, структурную и другую информацию	принципы работы с основными базами данных содержащих геномную, структурную и другую информацию	лекции	контрольная работа
Умеет: работать с основными биологическими базами данных	осуществлять поиск и доступ к базам данных в сети Интернет	работать с основными биологическими базами данных	использовать сведения, полученные из биологических баз данных, в научно-исследовательской работе	лабораторные занятия	защита лабораторных работ
Владеет: способностью использовать биологические базы данных в научно-исследовательской работе	приемами работы с поисковыми системами в сети Интернет	навыками работы с основными биологическими базами данных	способностью использовать биологические базы данных в научно-исследовательской работе	лабораторные занятия	защита лабораторных работ, творческие задания
ПК-22	способностью проводить наблюдения, описания, идентификацию и классификацию биологических объектов с целью формирования представлений о многообразии животного и растительного мира, ценностной ориентации на охрану жизни и природы	Знает: основные понятия молекулярной филогенетики, закон необратимости биологической эволюции, о генетической уникальности индивидуумов и видов	основные понятия молекулярной филогенетики, эволюционные модели, концепцию молекулярных часов, закон необратимости биологической эволюции, о генетической уникальности индивидуумов и видов	компьютерные программы для эволюционного анализа, виды и методы расчета генетических дистанций, виды, топологию и методы построения филогенетических деревьев	особенности применения филогенетического анализа для решения разных задач	лекции	контрольная работа
Умеет: проводить филогенетический анализ данных с использованием специализированных программ	работать с базами генетических данных	проводить филогенетический анализ данных с использованием специализированных программ	применять филогенетический анализ для решения разных задач	лабораторные занятия	защита лабораторных работ
Владеет: способностью формировать суждения по эволюционным проблемам исходя из результатов филогенетического анализа	методами расчета генетических дистанций и построения филогенетических деревьев	методологией филогенетического анализа с использованием специализированных компьютерных программ	способностью формировать суждения по эволюционным проблемам исходя из результатов филогенетического анализа	лабораторные занятия	защита лабораторных работ, творческие задания

2. Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 9. Форма промежуточной аттестации - зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.

3. Тематический план.

Таблица 1.

Тематический план

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
Лекции	Лабораторные занятия	Самостоятельная работа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Модуль 1. Предмет и понятия молекулярной филогенетики
1.1.	Основные понятия молекулярной филогенетики	1,2	4	2	7	13	2	0-10
1.2.	Выравнивание генетических последовательностей	3,4	4	2	7	13	2	0-10
1.3.	Компьютерные программы для эволюционного анализа	5	2		8	10		0-10
Всего		10	4	22	36	4	0-30
Модуль 2. Филогенетический анализ
2.1.	Генетические дистанции и эволюционные модели	6,7	4	2	7	13	2	0-10
2.2.	Филогенетические деревья	8,9	4	2	7	13	2	0-10
2.3.	Анализ молекулярных часов	10	2	2	8	12	2	0-10
Всего		10	6	22	38	6	0-30
Модуль 3. Применение филогенетического анализа для решения отдельных задач
3.1.	Анализ митохондриальной ДНК	11,12	4	2	11	17	1	0-20
3.2.	Молекулярная эпидемиология	13,14	4	2	11	17	2	0-20
Всего		8	4	22	34	3	0-40
Итого (часов, баллов):		28	14	66	108	13	0 – 100
Из них часов в интерактивной форме			13			13

Таблица 2.