МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный
исследовательский государственный университет"

Факультет естественных наук

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФЕН НГУ, профессор

_______________

«29» августа 2014 г.

Рабочая программа дисциплины

Биология развития:

Генетика развития и

Генетика клеточного цикла

Направление подготовки

Биология

Профиль подготовки

«Генетика», «Биология клетки»

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр 020400

Форма обучения

Очная

Новосибирск 2014

Аннотация рабочей программы

Дисциплина «Биология развития» является частью ООП по направлению подготовки «Биология», профиль «Генетика», «Биология клетки». Дисциплина реализуется на факультете естественных наук Национального исследовательского университета Новосибирский государственный университет кафедрой цитологии и генетики ФЕН НГУ.

Содержание дисциплины охватывает большой круг вопросов, связанных с циклом воспроизводства клетки и о базовых событиях, определяющих нормальное развитие животных.

Рассматриваются феномен клеточного цикла, главные его регуляторы и участники, связанные со всеми этапами цикла: ростом, репликацией, делением клетки, точками контроля этих событий. Описывается разнообразие вариантов клеточных циклов и особенности их регуляции. Даются представления об онкогенах и супрессорах опухолей, онкогенезе и апоптозе. Содержание дисциплины формирует у студентов современное представления о базовых событиях, определяющих нормальное развитие, генетической регуляции развития, об актуальных проблемах биологии развития, включая феноменальные достижения в области биотехнологии животных.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК-3;

профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-11выпускника.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: 44 ч. лекций и самостоятельная работа студента — 22 ч., 6 ч. интерактивных занятий в форме индивидуальных консультаций.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме опроса перед каждой лекцией, промежуточный контроль - зачет без оценки по итогам раздела «Генетика клеточного цикла» и рубежный контроль в форме экзамена по разделу «Генетика развития».

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 академических часа.

Цели освоения дисциплины

Дисциплина «Биология развития» предназначена для студентов биологов 4 курса.

Основной целью освоения дисциплины является расширение знаний о событиях воспроизводства клетки, основных его регуляторах и участниках, о месте клеточного цикла в жизни клетки, генетических и других методах, применяемых для исследований в этой области. Формирование у студентов современного представления по проблемам биологии и генетики развития, включая феноменальные достижения в области биотехнологии.

Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:

Изложить современные данные о регуляторах и участниках клеточного цикла, об особенностях клеточных циклов одноклеточных и многоклеточных, эмбрионального, эндомитотического, мейотического цикла. Ознакомить с объектами, традиционно используемыми для изучения клеточного цикла (клеточные культуры, ооциты, дрожжевые клетки). Подробнее ознакомить с методами, применяемыми в исследованиях клеточного цикла: биохимическими, классическими генетическими и молекулярно-генетическими. Изложить современные представления об организации эукариотического генома и существовании «генов развития» ; Изложить общие сведения о нормальном развитии дрозофилы и мыши как модельных объектах с разным типом организации яйца - мозаичном и регуляционным; Ознакомить с генами развития дрозофилы; Ознакомить с эмбриональной и клеточной дифференцировкой в развитии мыши; Дать понятие об эмбриональных стволовых и тканевых стволовы клетках; об индукции плюрипотенции в соматических клетках и механизмы перепрограммирования генома дифференцированных клеток; Познакомить с технологиями манипуляции с генами и эмбрионами: трансгенез, направленные мутации на генном («генные мишени», «нокаут» генов) и хромосомном уровнях, с «клонированием» животных; Дать понятие об хромосомном и гаметическом импринтинге; феномене инактивации Х-хромосомы у млекопитающих.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Генетика развития » входит в базовую частью профессионального цикла ООП по направлению подготовки «Биология», профили «Генетика», «Биология клетки».

Дисциплина «Генетика развития» опирается на следующие дисциплины данной ООП:

    Цитология (знание механизмов митоза и мейоза, структуры и функции хромосом, структурной организации клеточных процессов ); Молекулярная биология (молекулярные механизмы реализации генетической информации и генной регуляции); Генетика (механизмы реализации генетической информации, гены развития, механизмы инактивации Х-хромосомы) Эмбриология (эмбриональное развитие насекомых и млекопитающих)

Результаты освоения дисциплины «Биология развития» используются в следующих в профилирующих дисциплинах данной ООП профилей «Генетика», «Биология клетки».

3.  Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Биология развитиия»:

Общекультурные компетенции:

    приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-3); Профессиональные компетенции: демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ПК-4); демонстрирует базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики, о геномике, протеомике (ПК-6); понимает роль эволюционной идеи в биологическом мировоззрении; имеет современные представления об основах эволюционной теории, о микро - и макроэволюции (ПК-7); имеет базовые представления о закономерностях воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов (часть ПК-8); демонстрирует базовые представления об основах биологии человека (часть ПК-10); демонстрирует современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования (ПК-11).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

    четко представлять события в клетке, связанные с ее прохождением по клеточному циклу; знать центральное звено регуляции клеточного цикла; иметь представление о внутриклеточной и надклеточной регуляции клеточного цикла, контроле на уровне организма; иметь представление о методах селекции мутаций, связанных с клеточным циклом; знать, что такое точки контроля клеточного цикла, клеточный осциллятор, лицензионный фактор, какие пути передачи сигнала регулируют клеточный цикл, чем отличаются онкогены от тумор-супрессоров, этапы генетического контроля апоптоза. уметь составлять генетические схемы для поиска мутаций по клеточному циклу у дрозофилы. знать основные этапы развития мыши и дрозофилы; знать гены развития и их роль в контроле онтогенеза; иметь представление о роли эпигенетической регуляции в развитии ; иметь полное представление о неменделевской генетике; иметь представление о современной биотехнологии животных; иметь представление о современных клеточных технологиях и перспективы их применения в медицине.

4. Структура и содержание дисциплины

Лекционный курс состоит из двух разделов, читаемых разными лекторами: «Генетика клеточного цикла» (12 ч.) и «Генетика развития» (32 ч.), самостоятельная работа студента — 22 ч., 6 ч. интерактивных занятий в форме индивидуальных консультаций.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме вопросов и заданий на дом, промежуточный контроль - зачет без оценки по итогам раздела «Генетика клеточного цикла» и рубежный контроль в форме экзамена по разделу «Генетика развития».

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 академических часа.

№ п/п

Раздел дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость

(в часах)

Формы текущего контроля успеваемости
(по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Лекция

Лабор. работа

Самост. работа

Контр. работа

Зачет

1.1

Понятие о клеточном цикле. Клеточные циклы клеток в культуре. Гетерокарионы. Деления созревания и дробления

7

5

2

1

1.2

Жизненные и клеточные циклы дрожжей. Условные мутации, связанные с клеточным циклом. Открытие циклина и циклин зависимой киназы. Универсальность регуляторов цикла.

7

6

2

1

1..3

Динамика клеточных структур в цикле, основные участники. Митоз. Переход в G1. Особенности делений дробления. Переход к S-периоду у одноклеточных и много-клеточных. Инициация репликации. Особенности клеточных циклов при амплификации, эндорепликации и эндомитозе.

7

7

2

1

.1.4

Точки контроля клеточного цикла. Мутации по генам точек контроля. Мейоз. Особенности цикла, структур и точек контроля.

7

8

2

1

1.5

Надклеточная регуляция цикла. Сигнальные пути, стимулирующие пролиферацию, рост и выживание. Онкогены и туморсупрессоры. Апоптоз.

7

9

2

1

1.6.

Методы селекции мутаций, связанных с клеточным циклом. Подходы к изучению летальных мутаций. Методы визуализации белков. Методы изучения белок-белковых взаимодействий

7

10

2

1

12

6

Зачет

2.1.

Общие понятия о генетике развития

8

1

1

0.5

2.2

Развитие дрозофилы

8

1-2

2

1

2.3

Гены развития

8

2

1

0.5

1

задание

2.4

Гомеобоксные гены

8

3

2

1

2.5

Ранее развитие мыши

8

4

2

1

1

задание

2.6

Экспрессия генов в развитии мыши

8

5-6

3

1.5

2.7

Трансгенез животных и использование его для понимания генной регуляции

8

6-7

2

1

1

задание

2.8

Эмбриональные стволовые клетки

8

7-8

3

1.5

Технология «нокаута» генов

8

9

2

1

1

задание

Импринтинг млекопитающих

8

10

2

1

Инактивация Х-хромосом

8

11

2

1

Клонирование животных

8

12

2

1

1

задание

Репрограммирование генома дифференцированных клеток

8

13

2

1

1

задание

Современные теории развития

8

15-16

4

2

Итого по курсу

32

16

36

Экзамен

Раздел 1. Генетика клеточного цикла

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4