Рабочая программа дисциплины Биология (стр. 4 )

Аллополиплоиды. Происхождение аллополиплоидных рядов. Мейоз у аллополиплоидов. Работы .

Гетероплоидия. Механизмы возникновения. Фенотип у гетерополиплоидных форм. Практическое использование анеуплоидии у пшеницы. Гааплоидия. Использование гаплоидов. Эндоплоидия. Полиплоидия у животных.

Индуцированный мутагенез. Индуцированный мутационный процесс. Факторы, вызывающие наследственную изменчивость. Влияние абиотических и антропогенных факторов среды на мутационный процесс: ультрафиолетовых лучей, t, пищевых добавок и т. д. Химический мутагенез и его особенности. Физические факторы мутагенеза. Радиационный мутагенез. Генетический эффект облучения и закономерности «доза-эффект». Мутагенный эффект факторов окружающей среды. И методы их тестирования.

Модификационная изменчивость. Модификации и норма реакции. Формирование признаков как результат взаимодействия генотипа и факторов среды. Характер зависимости модификаций от вызывающих их факторов. Адаптивность модификаций. Морфозы. Проблемы наследования приобретенных признаков.

Тема 4. Экологическая генетика.

Мутагены окружающей среды и сравнительная оценка мутагенности. Генетические последствия загрязнения окружающей среды физическими, химическими и биологическими факторами. Биологические агенты. Мутагенные, канцерогенные, тератогенные эффекты окружающей среды. Тест-системы и ситема тестов генетической активности.

Радиационные последствия Семипалатинского ядерного полигона. Трагедия Арала, ее причины и последствия. Сохранение биоразнообразия. Охрана генофонда растений, животных, редких и исчезающих видов.

Тема 5. Молекулярные механизмы генетических процессов.

Физические и химические методы изучения структуры и свойств нуклеиновых кислот. Молекулярная биология нуклеиновых кислот. ДНК. Первичная структура ДНК. Структура хроматина. Репликация ДНК. Энзимология репликации. Особенности организации и репликации хромосом эукариот.

Геномика. Структура и функция гена. Эволюция представлений о строении гена. Критерии аллелизма. Мозаичность гена. Репарация ДНК и ее виды. Ферменты репарации.

РНК. Первичная структура. Современные представления о структуре тРНК, рРНК, мРНК. Моноцистронные и полицистронные мРНК. Транскрипция. РНК-полимераза и ее функция. Особенности транскрипции у эукариот. Регуляция транскрипции. Значение гормонов – генетических индукторов в регуляции транскрипции. Процессинг первичных транскриптов. РНК-содержащие вирусы. «Антисмысловые» РНК и перспективы их использования.

Эволюция структуры белков и видообразование. Трансляция. Этапы трансляции. Современные представления о структуре рибосом и их функция в синтезе белка. Генетический код. Основные свойства генетического кода.

Внеядерная наследственность. Закономерности внеядерного наследования и его отличие от хромосомного наследования. Методы изучения роли ядра и цитоплазмы в явлениях наследственности. Генетика хлоропластов: пластидная наследственность. Генетика митохондрий: митохондриальная наследственность. Цитоплазматическая мужская стерильность у растений, взаимоотношения стерильной цитоплазмы с ядерными генами. Материнская предетерминация цитоплазмы.

Наследование через вирусы, паразиты, симбионты, экстрахромосомные элементы. Распространение плазмид у про - и эукариот. Участие эписом в переносе наследственной информации при коньюгации бактерий. Использование плазмид в генетических исследованиях.

Тема 6. Генетика человека.

Наследственность человека. Геном человека, его изменчивость и мобильность. Применение методов молекулярной генетики при изучении генома человека. Хромосомы человека. Генетические карты хромосом человека. Методы изучения генетики человека. Факторы окружающей среды, повреждающие генотип человека. Влияние окружающей среды на наследственно-обусловленные патологические реакции.

Цели и задачи проблемы медицинской генетики. Наследственные болезни. Причины возникновения наследственных и врожденных заболеваний. Пренатальная диагностика наследственных болезней и врожденных аномалий. Медико-генетическое консультирование. Понятие о генетическом мониторинге. Опасность накопления мутагенов для человека. Понятие об удваивающейся дозе и рад-эквивалентах.

Тема 7. Генетика популяции и ее эволюция.

Популяция как биологическая система. Популяционная структура вида. Границы вида. Выделение ценопопуляций у растений. Межпопуляционные связи.

Экологическая характеристика популяции. Количественные показатели и структура популяции. Методы количественного учета в популяциях и их специфика для животных и растений.

Типы структур популяции. Генетическая структура популяции. Генетическая изменчивость в природных популяциях. Влияние мутаций на генетическую структуру популяции. Генетическая гетерогенность популяций как фактор эволюции. Частоты генотипов и частоты аллелей. Закон Харди-Вайнберга. Полиморфизм и гетерогенность. Роль изоляции, инбридинга (дрейф генов) в популяциях. Связь экологической и генетической структур популяции. Проблема генетической устойчивости популяции. Мониторинг изменений генетической структуры популяции.

Тема 8. Генетика и селекция.

Определение селекции. Генетические основы селекции. Задачи селекции. Учение об исходном материале в селекции. Понятие сорт, порода, штамм. Принципы подбора пар для скрещивания. Типы скрещиваний в селекции. Методы отбора в работе с самоопыляющимися, перекрестноопыляемыми и вегетативно-размножаемыми растениями.

Теория «чистых линий» Иогансена как теоретическая основа в работе с самоопылителями. Понятие «чистая линия». Аутбридинг. Инбридинг. Отдаленная гибридизация. Гетерозис. Теории, объясняющие депрессию при инбридинге и гибридную мощность.

Роль исходного материала в селекции на адаптивность. Особенности сохранения адаптивного потенциала генофонда растений. Задачи поиска геноносителей адаптивности. Основные методы и направления адаптивной селекции растений. Использование мутационного процесса в селекции.

Повышение устойчивости растений к болезням и вредителям в системе адаптивной селекции. Эколого-генетический подход к системе «хозяин-паразит». Селекция растений на устойчивость к «загрязнениям» окружающей среды.

Раздел 4. Физиология человека и животных.

Введение. Краткий обзор развития физиологии как экспериментальной науки. Представление о современном состоянии физиологической науки. Объект и методы исследования. Экспериментальный метод как ведущий в физиологической науке. Значение физиологии человека и животных в развитии теоретической и клинической медицины и животноводства. Место физиологии среди биологических дисциплин.

Предмет и задачи биофизики – биологической науки, развивающейся в тесном контакте с физикой, химией, математикой, экологией, морфологией и изучающей молекулярные и физико-химические свойства биологических систем в норме и при действии эндогенных и экзогенных факторов.

Физиология человека и животных.

Предмет, задачи, методы физиологии. Физиология человека и животных и методы физиологических исследований. История физиологии. Развитие физиологии в Казахстане.

Физиология возбудимых тканей.Физиология возбудимых тканей. Биоэлектрические явления. Генерация потенциала покоя. Генерация потенциала действия. Проведение потенциалов. Потенциалы мышц. Потенциалы мозга.

Физиология целостного организма. Физиология целостного организма. Интегративная деятельность мозга и физиология анализаторов. Зрение. Слух. Вкус. Регуляция движений. Высшая нервная деятельность.

Системы внутренних органов. Жидкие среды организма. Системы внутренних органов и регуляция их функций: физиология сердца и кровообращения; физиология дыхания; физиология пищеварения и обмена веществ и энергий; физиология желез внутренней секреции.

Организм и социальная деятельность человека. Роль физиологии в обеспечении жизнедеятельности человека в различных климато-географических условиях. Адаптация, стресс и болезни. Организм и социальная деятельность человека. Физиология труда.

Раздел 5. Биофизика.

Введение. Предмет, задачи биофизики и методы исследования.

Место и роль теоретической и прикладной биофизики в системе биологических наук. История развития биофизических исследований в Казахстане.

Термодинамика. Биологическая термодинамика. Организм как открытая система. Стационарное состояние в живых системах. 1-ое и 2-ое начало термодинамики. Теорема ПРигожина. Принцип Онзагера. КПД биологических систем..

Электропроводность живых тканей и организмов. Краткая характеристика биоэлектрических потенциалов и электропроводность живых организмов. Механизмы аномальной дисперсии электропроводности и поляризации живых тканей. Методы измерения электрических потенциалов живых организмов. Влияние электромагнитных излучений и токов на живое. Механизмы действия электромагнитных и корпускулярных излучений.

Фотобиология. Фотобиологические процессы. Спектры поглощения биологических объектов. Спектры действия в фотобиологических системах. Люминисценция (флуоресценция, фосфоресценция, хемолюминисценция). Митогенетическое излучение. Биорезонансные механизмы действия лазерного излучения на живые организмы.

Влияние физических факторов на живые системы. Биологическое действие ионизирующей радиации. Факторы, влияющие на лучевое поражение. Применение ионизирующих излучений в науке, практике. Влияние ультразвука, вибрации, шума, УФ и т. д. на живые системы.

Регуляция в живых системах. Механизмы авторегулирования в живых системах. Автоколебательные процессы и временная организация биосистем. Биоритмы как способ адаптации живых организмов к космофизическим условиям Земли.

Содержание лабораторных занятий

Лабораторная работа №1. Тема: Общая морфология клетки

Цель: рассмотреть морфологию различных видов клеток; повторить и закрепить общее строение животной и растительной клеток; изготовить временные препараты из клеток эпителия слизистой оболочки рта и эпидермиса чешуи репчатого лука для иллюстрации морфофункциональных особенностей клеток и зарисовать основные компоненты;

Задания по теме:

1.  Рассмотреть разнообразие форм клеток в зависимости от функциональных особенностей; сравнение растительной и животной клеток;