5.2. Содержание разделов и результаты изучения дисциплины
Разделы дисциплины
|
Содержание разделов
|
Результаты обучения
|
Раздел 1. Экология микроорганизмов как основа природоведческой микробиологии.
|
Экология микроорганизмов – наука о жизнедеятельности микроорганизмов и их сообществ. Предмет, цели и задачи курса. Область природоведческой микробио-логии. Место экологии микро-организмов в системе биоло-гических наук. Роль и значение микроорганизмов в становле-нии биосферы Земли. Роль микроорганизмов в глобальных циклах элементов.
|
Студент должен знать: предмет и задачи экологии микроорганизмов; место дис-циплины в системе био-логических знаний; основные направления современной эко-логии микроорганизмов;
Студент должен уметь: назвать предмет и задачи экологии микроорганизмов, ее место среди других наук, объяснить роль и значение микроорга-низмов в истории развития Земли и в современный период.
Студент должен владеть: классическими методами исследований микроорганиз-мов, методами выделения изолятов бактерий и грибов из природных сред, методами лабораторных экспериментов по выявлению физиологи-ческих и трофических особен-ностей микроорганизмов.
|
Раздел 2
Микробные сообщества.
|
Трофические и физические характеристики микробных сообществ. Экофизиология микроорганизмов: отношение к температуре, кислотности среды, активности воды, солености, кислороду, окисли-тельно-восстановительному потенциалу, свету, концентра-ции питательных веществ, давлению и т.д. Экстремо-фильные микроорганизмы: условия обитания.
|
Студент должен знать: трофические и физические характеристики микробных сообществ, основные эко-физиологические характери-стики микроорганизмов и их разделение на группы по этому признаку.
Студент должен уметь: группы микроорганизмов по экофизиологическим признакам, определить типы трофических взаимодействий в сообществе микроорганизмов.
Студент должен владеть: навыками определения трофи-ческих и экотопических хара-ктеристик отдельных групп микроорганизмов в зависимости от типов среды обитания.
|
Разделы дисциплины
|
Содержание разделов
|
Результаты обучения
|
Раздел 3
Экология микроорганизмов.
|
Экология водных микроорга-низмов. Характеристика водо-емов как среды обитания микроорганизмов. Физико-хи-мические свойства водной массы, температура, солевой состав, активная кислотность среды и т.д. основные признаки и свойства гидросферы и гидробионтов. Общая характе-ристика водных микроорга-низмов: экологические типы и ниши. Микроорганизмы аэроб-ной, микроаэрофильной, ана-эробной зоны.
Экология почвенных микро-организмов. Почва – гетеро-генная среда обитания микро-организмов. Микробное насе-ление почвы. Функциональная роль почвенных микроорга-низмов. Почва – гетерохорная среда обитания микроорга-низмов.
|
Студент должен знать: экологические характеристики сред обитания микроорганиз-мов и их сообществ, основные группы микроорганизмов, населяющих почвенные и водные экосистемы и их роль в энергетических и трофических процессах.
Студент должен уметь: дать характеристику отдельной группы микроорганизмов по трофическим признакам, определить типы взаимодей-ствий в сообществе микроорга-низмов.
Студент должен владеть: навыками определения роли и функций отдельных групп микроорганизмов в зависимости от типов среды обитания.
|
Раздел 4. Экологические стратегии микроорганизмов.
|
Особенности экологической стратегии и биотических связей у микроорганизмов. Комплексность экологической стратегии микроорганизмов. Биотические связи с участием микроорганизмов. Особенности симбиотических отношений. Симбиозы прокариот и протистов, прокариот и высших организмов.
Роль растений в жизни микроорганизмов. Микробно-растительные взаимодействия при росте и развитии растений, в ризосфере и ризоплане, в филлосфере и филлоплане. Специфические взаимовыгодные формы.
Роль симбиозов прокариот в эволюции биосистем.
|
Студент должен знать: особенности экологических стратегий и биотических связей микроорганизмов внутри сообществ и между другими организмами в сообществах, о роли симбиотических и паразитарных взаимоотношений и их роли в эволюции биосистем.
Студент должен уметь: характеризовать микроорганизмы и их группы с точки зрения экологических стратегий и связей, определять типы взаимодействий в сообществе микроорганизмов.
Студент должен владеть: навыками определения роли и функций микроорганизмов в симбиозах и паразитарных системах.
|
Разделы дисциплины
|
Содержание разделов
|
Результаты обучения
|
Раздел 5. Методы экологии микроорганизмов.
|
Выделение микроорганизмов из экониш, изучение актив-ности микроорганизмов в природе. Методы микроско-пического исследования микро-организмов. Приготовление прижизненных препаратов микроорганизмов и мазков. Получение накопительных культур бактерий. Прямые и косвенные методы учета численности бактерий из природных экосистем.
|
Студент должен знать: основные методы исследования микроорганизмов и их сообществ.
Студент должен уметь: применять полученные знания для исследования микробиоты природных экосистем.
Студент должен владеть: методиками постановки экспериментов в природе и лабораторными методами выделения различных видов микроорганизмов из окружающей среды, а также методами учета их численности.
|
Образовательные технологии.
В преподавании курса «Экология микроорганизмов используются следующие образовательные технологии:
Лекции (в том числе лекции-дискуссии, экспертные лекции).
Объем лекционных занятий составляет 75% общего объема аудиторной нагрузки.
Занятия в активной и интерактивной форме.
В активной и интерактивной форме проводятся следующие занятия:
Занятия в интерактивной форме
|
Объем, ач.
|
Лекции-дискуссии
|
6
|
Экспертная лекция
|
2
|
Анализ конкретных ситуаций
|
2
|
Итого:
|
10
|
Лабораторные занятия.
Программой предусмотрены лабораторные занятия общей аудиторной трудоемкостью 6 часов.
Название лабораторной работы
|
содержание
|
Микрофлора почвы
|
Санитарно-микробиологическое исследование почвы. Определение общего количества сапрофитных бактерий. Определение бактерий группы кишечной палочки. Метод мембранных фильтров. Титрационный метод. Определение перфрингенс-титра. Определение термофильных бактерий.
|
Название лабораторной работы
|
содержание
|
Микрофлора воды
|
Санитарно-микробиологическое исследование воды. Отбор проб водопроводной воды. Определение общего микробного числа (ОМЧ). Определение бактерий семейства Enterobacteriaceae. Определение спор сульфитредуцирующих бактерий. Метод мембранных фильтров. Титрационный метод. Метод прямого посева.
|
Микрофлора воздуха
|
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха. Седиментационный метод. Аспирационный метод. Определение стафилококков.
|
Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы магистров.
СРС по дисциплине «Экология микроорганизмов» включает следующие виды самостоятельной работы магистров:
- работа с лекционным материалом, с рекомендованной учебной литературой;
- изучение разделов, вынесенных на самостоятельную работу;
- выполнение домашних заданий, домашних контрольных работ;
- опережающая самостоятельная работа (изучение нового материала до его изложения на занятиях в аудитории);
- теоретическая подготовка к лабораторным работам;
- подготовка к экзамену.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа магистров включает:
- поиск, обработку и презентацию данных о современных тенденциях развития экологического направления в исследовании микроорганизмов и их сообществ в нормальных и экстремальных условиях обитания;
- исследовательскую работу (анализ научной литературы).
Примерное распределение времени самостоятельной работы магистра
Вид самостоятельной работы
|
Примерная трудоемкость, ач.
|
Работа с лекционным материалом, с рекомендованной учебной литературой
|
10
|
Изучение разделов, вынесенных на самостоятельную работу
|
8
|
Выполнение домашних заданий, домашних контрольных работ
|
8
|
Опережающая самостоятельная работа (изучение нового материала до его изложения на занятиях в аудитории)
|
6
|
Теоретическая подготовка к лабораторным работам
|
4
|
Подготовка к экзамену
|
2
|
Итого текущей СРС:
|
42
|
Творческая проблемно-ориентированная СРС
|
|
Вид самостоятельной работы
|
Примерная трудоемкость, ач.
|
Поиск, обработка и презентация данных о современных тенденциях развития экологического направления в исследовании микроорганизмов и их сообществ в нормальных и экстремальных условиях обитания
|
12
|
Исследовательская работа (анализ научной литературы)
|
10
|
Итого творческой СРС:
|
22
|
Итого СРС
|
64
|
Методы контроля СРС: самоконтроль, контроль преподавателя, защита контрольной работы, выступление с отчетом на лабораторной работе.
Оценоч ные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по ито гам освоения дисциплины.
9.1. Контрольные вопросы и задания:
По теме 1.
Роль отечественных и зарубежных микробиологов в развитие науки.
Классификация микроорганизмов по форме, по реакции клеточной стенки на красители
Охарактеризуйте основные отделы микроорганизмов
По теме 2.
Охарактеризуйте особенности метаболизма микроорганизмов
Опишите типы метаболизма микроорганизмов
Укажите основные отличия аэробного и анаэробного типов метаболизма
Разъясните понятие «микробное сообщество»
Укажите основные типы взаимоотношений между участниками микробных сообществ
Основные биохимические характеристики микроорганизмов
По теме 3.
Роль микроорганизмов в самоочищении окружающей среды
Микроорганизмы как индикаторы загрязнения окружающей среды
В чем особенности роста и развития микроорганизмов в водной, почвенной, воздушной средах обитания.
Охарактеризуйте болезни человека, животных и растений, вызываемых бактериями.
По теме 4.
Горизонтальный обмен генетической информацией
Генетически измененные микроорганизмы – получение и роль в окружающей среде
Охарактеризуйте основные формы рекомбинации у бактерий.
В чем особенности наследственности и изменчивости микробов.
По теме 5
Методы конструирования промышленных штаммов микроорганизмов
Биотехнологические подходы в промышленности
Понятие о метаболической инженерии
Основные группы микроорганизмов, влияющих на качество пищевых продуктов (мясных, молочных, овощных и др.).
По теме 6-7.
Назовите лимитирующие значения микробов по физическим показателям.
Рост и развитие микроорганизмов под воздействием физических факторов.
Каковы лимитирующие значения для микробов по химическим факторам
Охарактеризуйте группы микроорганизмов по отношению к концентрации растворенных веществ
Охарактеризуйте группы микроорганизмов по отношению к температуре
Назовите основные температурные показатели (минимальные, оптимальные и максимальные) для физиологических групп микроорганизмов
Охарактеризуйте влияние различных видов энергии на жизнедеятельность микроорганизмов
Назовите окислительно-восстановительные условия среды
По теме 8
Микробиологические азотные удобрения
Микробиологические фосфорные удобрения
Основные типы продуктов микробиологического синтеза
По теме 9.
Методы идентификации микроорганизмов
Молекулярно-биологические методы исследования микроорганизмов и микробных сообществ
Методы выделения микроорганизмов из природных систем
Методы исследования структуры микробных сообществ
|
