«сибирский федеральный университет»
Скачать 0.49 Mb.
|
Модуль 3. Становление и развитие современной биологии (с середины XIX в. до начала XXI в.) *Тема 3.1. Особенности современной биологии [1–22, 31, 32]. Интеграция и дифференциация. Эволюционизм. Эксперимент и вероятностно-статистическая методология. Системно-структурные и функциональные методы исследования. Физикализация, математизация и компьютеризация биологических исследований. Значение молекулярной биологии для преобразования классических дисциплин. Феномены «идеологизированных» биологий. Этические проблемы биологии. Тема 3.2. Изучение физико-химических основ жизни [1–12, 21, 22, 32, 33]. Первые попытки создать специфическую физику и химию живого. Попытки реконструировать предбиологическую эволюцию. Труд Э.Шредингера «Что такое жизнь? С точки зрения физики». Структурная и динамическая биохимия. Исследования в области молекулярной биоэнергетики и механизма фотосинтеза. Исследования механизмов биосинтеза и метаболизма биоорганических веществ. Изучение структуры белков и нуклеиновых кислот, их функций и биосинтеза. Концепции вторичных мессенджеров, факторов роста и «белок-машина». Биологические макромолекулярные конструкции. Механохимия молекулярных моторов. Современные аспекты биохимической инженерии и биотехнологии. *Тема 3.3. Становление и развитие генетики (материализация гена) [1–4, 10, 21, 22]. Законы Грегора Менделя и их переоткрытие. Хромосомная теория наследственности Томаса Моргана. Теории мутаций и индуцированный мутагенез. Гомологические ряды наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Сложное строение гена и внутригенные рекомбинации (А. С. Серебровский и его школа). Формирование генетики популяций (С.С. Четвериков). Матричные процессы и молекулярная парадигма. Определение генетической роли ДНК и РНК (Т. Эвери, Дж. Мак Леод, А. Херши и др.). Открытие структуры и репликации ДНК (Э. Чаргафф, Дж. Уотсон, Ф. Крик, А. Корнберг и др.). Репарация генетического материала. «Один ген-один фермент» (Дж. Бидл и Э.Тейтем). Транскрипция и трансляция. Открытие мРНК (А. Н. Белозерский и др.). Расшифровка генетического кода (Э. Ниренберг, Дж. Матей и др.). Мутации как ошибки репликации, репарации и рекомбина-ции. Транспозоны и транспозонный мутагенез (Б. Мак Клинток). Регуляция действия генов. Теория оперона Ф. Жакоба и Ж. Моно. Интрон-экзонная структура генов эукариот. Перекрывание генов бактериофагов и вирусов. Генетика пластид и митохондрий. Гены и генетические элементы (вирусы, паразиты, эндосимбионты). Генная инженерия. Генодиагностика и генотерапия. Проблема идентификации генов. Перестройки генетического материала в онтогенезе. Предетерминация цитоплазмы. Кортикальная наследственность. Геномный импритинг и проблема клонирования млекопитающих. Прионный механизм наследования (Б. Кокс, Р. Уикнер). Геномика и генетика. Геном человека. Тема 3.4. Микробиология и ее преобразующее воздействие на биологию [1–4, 21, 22]. Эволюция представлений о бактериях и их разнообразии. Учения о брожении, открытие анаэробиоза. Практическое применение иммунизации и химиотерапии (Л. Пастер, П. Эрлих и др.). Фагоциторная концепция И. И. Мечникова. Учение об искусственном иммунитете. Золотой век медицинской микробиологии (Р. Кох). Разработка методов культивирования бактерий (Р. Петри), создание селективных сред и начало изучения физиологических процессов в бесклеточных системах (К. Бухнер). Открытие хемосинтеза (С. Н. Виноградский). Закладка фундамента физиологической бакте-риологии (А. Клюйвер). Изучение анаэробного метаболизма бактерий (Х. Баркер). Создание почвенной и экологической бактериологии (С. Н. Виноградский). Открытие антибиотиков (А. Флеминг, З. Ваксман и др.). Биоремидиация. Молекулярная палеонтология, доказательство полифилетической природы прокариотов, концепция архей (К. Воз и др.). Молекулярное секвенирование и построение глобального филогенетического древа. Экологическая бактериология и круговорот биогенных элементов. Тема 3.5. Возникновение и развитие вирусологии [1–4, 21, 22]. От-крытие вирусов (Д. И. Ивановский, М. Бейеринк, Ф. Леффлер) и возникновение вирусологии. Основные этапы изучения вирусов и вирусоподобных организмов. Доказательство неклеточной природы вирусов и инфекционной природы нуклеиновых кислот. Биоразнообразие вирусов. Стратегии вирусных геномов. Острые, латентные, хронические и медленные вирусные инфекции. Интерферон и антивирусные агенты. Тема 3.6. Изучение клеточного уровня организации жизни [1–4, 21, 22, 31]. «Клеточная патология» Р. Вирхова и «Клеточная физиология» М. Ферворна. Начало цитологических исследований: структура клетки, организация яйца и цитоплазмы, активация яйца, оплодотворение, митоз и мейоз, кариотипы. Ультраструктура и проницаемость клетки. Клеточное деление и его генетическая регуляция. Симбиогенез и современная целлюлярная теория. Тема 3.7. От экспериментальной эмбриологии к генетике эмбриогенеза [1–4, 21, 22]. Аналитическая эмбриология. Зарождение экспериментальной эмбриологии. Мозаичная теория регуляции. Гипотеза перспективных потенций и энтелехии. Теория организационных центров и эмбриональной индукции. Теория поля. Анализ явлений роста. Механика развития и менделизм. Проблема неизменности генов в онтогенезе. Гетерохронии и генная регуляция скорости эмбриогенеза. Дифференциальная экспрессия генов в онтогенезе. Генетическая регуляция онтогенеза. Гомеозисные гены. Тотипотетность соматических клеток растений и амфибий. Тема 3.8. Основные направления в физиологии животных и человека [1–4, 21, 22]. Учение об условных и безусловных рефлексах И. П. Павлова. Открытие электрической активности мозга. Введение методов электроэнцефалографии. Физиология ВНД. Учение о доминанте. От зоопсихологии к этологии. Главные результаты изучения физиологии вегетативной нервной системы, пищеварения, кровообращения и сердца, органов чувств, выделения, нервов и мышц. Реакция организма на чужеродный белок. Открытие групп крови. Эндокринология. * Тема 3.9. Биоразнообразие и построение мегасистем [1–4, 13, 21, 22]. Различные типы систематик: филогенетическая, фентипическая, нумерическая, кладизм. История флор и фаун. Открытие новых промежуточных форм. Живые ископаемые (латемирия, неопилина, трихоплакс). Обоснование новых типов и разделов. Фагоцителозоа как живая модель гипотетического предка многоклеточных. Разработка макро- и мегатаксономии. Единство низших организмов. Империи и царства. Флористика и фаунистика. Изучение биоразнообразия и проблема его сохранения. Красные книги. Создание банка данных и разработка информационно-поисковых систем. Тема 3.10. Экология и биосфера [1–4, 13, 21, 22]. Введение понятия экологии Э. Геккелем. Аутоэкология и синэкология. Концепция экосистемы А. Тэнсли. Холистская трактовка экосистем. Экосистема как сверхорганизм. Концепция трасмиссивной зависимости между возбудителями заболеваний и их носителями. Внедрение математических и экспериментальных методов в экологию. Программа популяционной экологии растений. Изучение динамики численности популяций. Развитие концепции экологической ниши. Нишевой подход к изучению структуры экосистем. Трофо-динамическая концепция экосистем. Эколого-ценотические стратегии. Учение В. И. Вернадского о биосфере и концепция «Геи». Эволюция биосферы. Биосфера и постиндустриальное общество. Глобальная экология и проблема охраны окружающей среды. *Тема 3.11. Эволюционная теория в поисках синтеза [1–4, 21, 22]. Теория естественного отбора Ч. Дарвина, ее основные понятия. Учение о происхождении человека. Поиски доказательств эволюции, построения фи-логенетических древ и дифференциация эволюционной биологии. Основ-ные формы дарвинизма и формирование недарвиновских концепций эволюции: неоламаркизм, автогенез, сальтационизм и неокатастрофизм. Кризис дарвинизма в начале ХХ в.: мутационизм, преадаптационизм, номогенез, историческая биогенетика, типострофизм, макромутационизм. Формирование представлений о макро- и микроэволюции. Теория филэмбриогенезов. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) и ее постулаты. Концепция биологического вида. Формы и типы видообразования. Макро- и микроэволюция. Трансформация СТЭ. Эволюция эволюции. Молекулярные часы. Коварионы и теория нейтральная эволюция. Эволюция путем дупликации; блочный (модульный) принцип в эволюции. Парадоксы молекулярной эволюции. Роль симбиогенеза в макро- и мегаэволюции. Горизонтальный перенос генов. Макромутации и макроэволюция. Направленность эволюции. Мозаичная эволюция и гете-робатмия. Концепция прерывистого равновесия. Эволюция экосистем. Время возникновения жизни. Тема 3.12. Антропология и эволюция человека [1–4, 21, 22]. Первые ископаемые гоминиды. Евгеника и генетика. Позитивная и негативная селекции человека. Открытия Д. Джохансона, Л., М., Р. и Д. Лики и концепции происхождения человека. Современная филогения гоминид. Данные молекулярной биологии, сравнительной биохимии и этологии о филогенетической близости человека с человекообразными обезьянами. Человек как уникальный биологический вид. Проблема расообразования. Генетика популяции человека. Биосоциология и эволюция морали. Проблема эволюции современного человека. *Тема 3.13. История развития науки и образования в Красноярском филиале Сибирского отделения РАН [1–3, 21, 22]. Л.В. Киренский как основатель науки и образования в Красноярске. 3.3 Семинарские занятия Семинарские занятия – неотъемлемая часть изучения дисциплины «История и методология биологии», на семинарах происходит закрепление полученных теоретических знаний. Семинарские занятия проводятся в разных формах, чтобы комплексно вырабатывать компетенции у студентов. Семинарские занятия предполагают обсуждение под руководством преподавателя вопросов в соответствии с планом занятия (табл. 3.2). Это позволяет выделить наиболее сложные проблемы, провести их всесторонний анализ и наметить пути решения. Участвуя в дискуссии, студент приобретает навыки публичного выступления, учится отстаивать свою точку зрения, подбирать аргументы в поддержку своего мнения и контраргументы для опровержения противоположной точки зрения. Рекомендуемый перечень литературы и объем практических занятий приведен в табл. 3.2. Табл. 3.2 Распределение часов семинарских занятий по модулям
Основные принципы подготовки к семинарским занятиям по курсу «История и методология биологии» включают: 1. Изучение теоретического материала курса, используя электронный конспект лекций, и, при необходимости, список литературы. 2. После изучения нескольких модулей теоретического курса студент готовит презентацию с учетом настоящих методических рекомендаций и осваивает самостоятельно дополнительные теоретические темы согласно разработанной программе дисциплины. 3. Для выявления пробелов в знаниях у студентов, в ходе освоения теоретического материала по каждому теоретическому модулю дисциплины, следует использовать автоматизированную систему тестирования, которая позволяет оценить степень усвоения теоретического материала студентами. Показателем качества знаний студентов служат также результаты оценки преподавателем презентаций. При подготовке к семинарским занятиям по дисциплине «История и методология биологии» необходимо проводить тщательный подбор фактического материала, стремиться к отражению лишь капитальных обстоятельств истории, включение только тех данных, которые необходимы для убедительного изложения основных идей. В частности необходимо самостоятельно подготовить презентации о великих ученых, провести исторический анализ отдельных отраслей биофизики и биологии вплоть до современности для понимания неразрывной связи прошлого и настоящего науки и практической ценности предмета и выступить с докладом на одном из занятий. При изучении курса «История и методология биологии» подготовка и представление презентации является необходимым элементом учебного процесса. Основной целью выполнения данной работы является развитие мышления и творческих способностей студента. В процессе выполнения данного вида работы у студента должны сформироваться следующие компетенции: – умение корректно и убедительно представить свою позицию, воспринимать критику, достигать компромисса; – понимание и использование основных философских категорий; – применение методов научного познания; – анализ и прогнозирование различных явлений и процессов; – владение методологией обучения, принятия решений, постановки и разрешения проблем; – способности к самоорганизации, организации и планированию; – навыки работы с компьютером, умение использовать современные информационные технологии (справочные системы, Интернет и др.) для получения доступа к источникам информации, хранения и обработки данных; – навыки управления информацией и приемы информационно-описательной деятельности; – навыки грамотной письменной и устной речи, деловой переписки; – умение воспринимать и анализировать научный текст; – знание истории и видение перспектив развития естественнонаучного познания. Для успешной самостоятельной подготовки к семинарским занятиям студентам необходимо руководствоваться следующими рекомендациями по работе с различными источниками информации. Следует иметь в виду, что помимо основной литературы желательно пользоваться дополнительной литературой и новыми литературными источниками, в том числе и периодическими изданиями. Наряду с карточными каталогами все большее распространение в библиотеках получают электронные каталоги, которые существенно облегчают поиск информации по теме, следует использовать возможности библиотеки СФУ: http://lib.sfu-kras.ru/. Подготовка и защита презентации требует самостоятельности и творческого подхода. Основной целью работы является раскрытие одной из тем, предложенных преподавателем или выбранных самим студентом по согласованию с преподавателем. Студентам предоставляется право выбора темы презентации в пределах тематики, определяемой содержанием дисциплины (табл. 3.2). На второй неделе учебного процесса студент должен согласовать с преподавателем, ведущим семинарские занятия, выбранную тему презентации. Работу над презентацией необходимо начинать с составления плана, определения ключевых проблем, подлежащих изучению. По необходимости студент может обратиться к преподавателю за индивидуальной консультацией, например, по согласованию плана работы и выявлений основной проблематики избранной темы. Следующим важным этапом является подбор и изучение литературы по исследуемой теме. При подготовке презентации после выбора темы необходимо изучить достаточный для ее раскрытия объем литературы, сделать выписки с указанием автора, названием работы, места и года ее издания, страниц. На семинаре преподаватели могут использовать различные формы текущего контроля знаний студентов – ответы на контрольные вопросы, экспресс-опросы, выполнение письменных заданий и др. | |||||||||||||||
Похожие:
 | Дипломного проекта/работы В соответствии с Уставом фгоу впо «Сибирский федеральный университет» и Положением об итоговой государственной аттестации выпускников... | | Российской Федерации Сибирский федеральный университет экологическая биофизика водных экосистем Э400 Экологическая биофизика водных экосистем: учебно-методические указания для самостоятельной работы / сост. М. И. Гладышев – Красноярск:... |
| Российской Федерации Сибирский федеральный университет экологическая биофизика водных экосистем Э400 Экологическая биофизика водных экосистем: учебно-методические указания для семинарских занятий / сост. М. И. Гладышев – Красноярск:... | | Сибирский федеральный университет А. Н. Борисевич, Л. В. Границкий, Л. В. Кашкина, В. Б. Кашкин, Г. Г. Никифорова, Т. В. Рублева К. В. Симонов, А. И. Сухинин |
 | Сибирский федеральный университет Поддержка одарённых детей, создание условий для реализации их творческих способностей | | Исследования и пути совершенствования вращательно-подающих систем... Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) |
| Сибирский федеральный университет Обучающая цель – совершенствовать навык работы в группе при выборе правильного ответа | | Сибирский федеральный университет Л. В. Границкий, Л. В. Кашкина, В. Б. Кашкин, В. М. Мясников, Г. Г. Никифорова, Н. Ю. Романова, Т. В. Рублева., Петраковская Э. А.... |
| Сибирский федеральный университет «Квалификационные методы испытаний и мониторинг смазочных материалов»«производство и применение технических жидкостей и специальных... | | Высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» утверждаю Охватывает всё содержание данной дисциплины, установленное соответствующим ос впо |
| Сибирский Федеральный университет Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология», магистерская программа «Микробиология... | | Т. Г. Волова фгаоу впо сибирский федеральный университет Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной итоговой аттестации студентов д/о и з/о |
| Сибирский федеральный университет Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по фгос, переутвержденного ученым советом юргту (нпи) протоколом... | | «сибирский федеральный университет» Институт управления бизнес-процессами и экономики утверждаю Компетенции выпускника ооп магистратуры, формируемые в результате освоения магистерской программы |
| Общие положения Институтом цветных металлов и материаловедения фгаоу впо «Сибирский Федеральный Университет» (далее – Университет) и зао «русал глобал... | | Сибирский федеральный университет Тема урока: «Биология – наука о живой природе. Царства живой природы. Среды обитания организмов» |
