РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ /Волосникова Л. М. /
__________ _____________ 2011 г.
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения.
Магистерская программа: «Экологическая генетика»
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы _____________________________//
«______»___________2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (25.03.2011 протокол )
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем ___13___стр.
Зав. кафедрой ______________________________//
«______»___________ 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК биологического факультета (28.03.2011 протокол )
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________//
«______»_____________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________//
«______»_____________2011 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Биологический факультет
Кафедра экологии и генетики
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения.
Магистерская программа: «Экологическая генетика»
Тюменский государственный университет
2011
Шейкина методы тестирования факторов среды. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения. Магистерская программа: «Экологическая генетика». Тюмень, 2011, _13_ стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: цитогенетические методы тестирования факторов среды [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:
заведующая кафедрой экологии и генетики Тюменского государственного университета, д. б.н.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© , 2011.
1. Пояснительная записка.
1.1. Цели и задачи дисциплины.
Целью курса «Цитогенетические методы тестирования факторов среды» демонстрация возможностей цитогенетического анализа в мониторинге экологической напряженности окружающей среды.
В процессе изучения дисциплины бакалавры решают следующие задачи: 1) изучить структурно-функциональную организацию хромосом; 2) освоить принципы деления клеток; 4) рассмотреть нормальное и аномальное митотическое деление, его особенности и последствия; 5) научиться составлять генетические карты хромосом.
Учебно-методический комплекс «Цитогенетические методы тестирования факторов среды» соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина «Цитогенетические методы тестирования факторов среды» относится к циклу М.2. Математический и естественнонаучный цикл: дисциплины по выбору. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с дисциплинами М.2. Математического и естественнонаучного цикла: вариативной частью (в том числе дисциплины по выбору магистра) и М.3. Профессионального цикла: вариативной частью (в том числе дисциплины по выбору магистра): методами тестирования генетической активности среды, генетикой развития, основами мутагенеза и генетической токсикологии. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по общей биологии, умение к биометрической обработке материала, владение компьютерными статистическими программами.
1.3. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способен к творчеству (креативность) и системному мышлению (ОК-1);
- применяет методические основы проектирования и выполнения полевых и лабораторных биологических и экологических исследований с использованием современной аппаратуры и вычислительных комплексов (в соответствии с целями магистерской программы), генерирует новые идеи и методические решения (ПК-12).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
· Знать: основы общей цитогенетики; принципы организации ядерной структуры клетки; функции ядра в клетке.
· Уметь: демонстрировать базовые представления по цитогенетике; применять их на практике; критически анализировать полученную информацию и представлять результаты исследований.
· Владеть: навыками к научно-исследовательской работе и работы с современным оборудованием
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 3. Форма промежуточной аттестации зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 1 зачетных единиц, 36 часов.
3. Тематический план.
Таблица 1.
Тематический план
№ | Тема | недели семестра | Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. | Формы контроля | |
Семинарские (практические) занятия | Самостоятельная работа | ||||
1. | Введение | 1 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
2. | Методы фиксации растений и тканей животных | 3 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
3. | Использование растительных тест-систем для цитогенетического анализа | 5 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
4. | Использование тканей животных для цитогенетического анализа | 7 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
5. | Микроядерный тест | 9 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
6. | Обработка полученных данных | 10 | 2 | 4 | Устный опрос: собеседование |
Итого (часов, баллов): | 6 | 12 | 24 | Устный опрос: собеседование |
Таблица 2.
Планирование самостоятельной работы студентов
№ | Модули и темы | Виды СРС | Неделя семестра | Объем часов |
обязательные | ||||
1. | Введение | Изучение отдельных тем (собеседование). | 1 | 6 |
2. | Методы фиксации растений и тканей животных | Изучение отдельных тем (собеседование). | 3 | 6 |
3. | Использование растительных тест-систем для цитогенетического анализа | Изучение отдельных тем (собеседование). | 5 | 6 |
4. | Использование тканей животных для цитогенетического анализа | Изучение отдельных тем (собеседование). | 7 | 6 |
5. | Микроядерный тест | Изучение отдельных тем (собеседование). | 9 | 6 |
6. | Обработка полученных данных | Изучение отдельных тем (собеседование). | 11 | 6 |
ИТОГО: | 6 | 36 |
4. Содержание дисциплины.
1. Введение.
Предмет цитогенетики. Краткий исторический обзор. Теоретическое и прикладное значение цитогенетики. Хромосомы: строение и функции. Кариотип. Хромосомные нарушения: их классификация, механизмы возникновения.
Метафазный и анафазный методы анализа хромосомных перестроек.
2. Методы фиксации меристемных тканей растений и тканей животных для цитогенетического анализа.
Ядерные фиксаторы. Методы их приготовления. Подготовка объекта к фиксации. Проведение фиксации.
3. Использование растительных тест-систем для цитогенетического анализа.
Освоение навыков работы с растительными объектами. Разные приемы мацерации и окраски на примере меристемы пшеницы, гороха, лука, бобов.
Митоз в растительной клетке. Приготовление давленных препаратов. Подсчет числа спонтанных хромосомных нарушений, определение их типов.
К-митоз. Составление кариотипа на примере Vicia faba. Определение разных типов хромосомных аберраций, вызванных воздействием генетически активного соединения.
4. Использование тканей животных для цитогенетического анализа.
Методы работы с зародышами рыб.
Освоение навыков работы с зародышами разных видов рыб на разных стадиях эмбрионального развития. Подготовка зародыша к окраске, приготовление давленных препаратов. Митоз в животной клетке. Подсчет числа спонтанных хромосомных нарушений. Методы ведения мониторинговых исследований (на примере сиговых рыб).
Методы работы с личинками рыб.
Методы работы с плавниковой каймой личинок рыб. Определение плоидности организма на основе подсчета числа ядрышек.
Методы работы с дрозофилой.
Оценка генотоксического действия агента на основе анализа политенных хромосом.
5. Микроядерный тест.
Определение микроядер в клетках растительных объектов, тканей животных (мазки крови и отпечатки органов). Типы микроядер.
6. Обработка полученных данных.
Расчет частот хромосомных нарушений, расчет ошибок, определение степени достоверности различий с контролем по критерию Стьюдента. Оформление результатов.
5. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).
1. Введение
Темы для собеседования:
1. Основные этапы развития цитогенетики.
2. Взаимосвязь цитогенетики с другими науками.
2. Методы фиксации меристемных тканей растений и тканей животных для цитогенетического анализа
Темы для собеседования:
1. Фиксация растительного материала.
2. Фиксация животного материала.
3. Дифференциальное окрашивания препаратов.
4. FISH – анализ.
3. Использование растительных тест-систем для цитогенетического анализа
Темы для собеседования:
1. К-митоз.
2. Митоз в растительной клетке.
3. Разные типы хромосомных аберраций, вызванные воздействием генетически активного соединения.
4. Использование тканей животных для цитогенетического анализа
Темы для собеседования:
1. Митоз в животной клетке.
2. Политенные хромосомы.
3. Спонтанные хромосомные нарушения.
5. Микроядерный тест
Темы для собеседования:
1. Применение микроядерного теста на практике.
2. Причины возникновения микроядер.
3. Типы микроядер.
6. Обработка полученных данных
Темы для собеседования:
1. Расчет частот.
2. Расчет ошибок.
3. Критерий Стьюдента.
6. Образовательные технологии.
По всем темам дисциплины использование мультимедийных средств обучения (презентации) и специализированных программы (Карио-FISH, Statistica). Применение исследовательских методов при подготовке к собеседованию.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
7.1. Основная литература:
1. , Сафонов методы анализа хромосом. М.: Наука, 19с.
2. , Пак -генетический анализ: Использование цитогенетического анализа в определении мутагенной активности среды: Учебно-методическое пособие для студентов биологического факультета. Тюмень: Издательство ТюмГУ, 20с.
7.2. Дополнительная литература:
1. Хромосома эукариотической клетки. М.: Мир, 19с.
2. Пак анализа хромосом рыб: Методические указания для студентов биологического университета по БСП. Тюмень: Издательство ТюмГУ, 19с.
3. Практикум по цитогенетики / Под ред. , , М.: Издательство Московского университета, 19с.
4. , , Юрцев по цитологии и цитогенетике растений. М.: КолосС, 20с.
5. Смирнов . М.: Высшая школа, 19с.
7.3. Программное обеспечение:
1. Карио-FISH.
2. Statistica.
3. AxioVision Rel.
8. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором, по всем темам дисциплины. 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.
