WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

«ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Утверждаю: Ректор _ А.Д. Гуляков «» _ 201 г. Номер внутривузовской регистрации ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ...»

-- [ Страница 6 ] --

Липиды Общая характеристика, биологическая роль и классификация липидов. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Нейтральные жиры. Фосфолипиды: лецитин, кефалин, серинфосфатид, плазмалоген, инозитфосфатид. Сфинголипиды. Гликолипиды (цереброзиды и ганглиозиды). Стерины и стериды. Холестерин, его строение и свойства. Воска.

Простагландины. Мицеллы и липосомы. Методы очистки и разделения липофильных соединений.

История учения о биомембранах. Структура и функции биомембран. Двумерная диффузия белков в мембранах. Каналы, поры, переносчики, рецепторы и избирательная проницаемость биологических мембран.

Роль липидов в питании. Перевариваривание жиров и жироподобных веществ в желудочно-кишечном тракте. Транспорт липофильных веществ: желудочно-кишечный тракт — кровь — клетки.

Катаболизм триацилглицеролов. Активация жирных кислот. Роль карнитина в транспорте жирных кислот. -окисление жирных кислот, окисление жирных кислот с нечетным числом атомов углерода. Окисление ненасыщенных жирных кислот. Второстепенные пути окисления жирных кислот. Система синтеза жирных кислот, коэнзим А и ацилпереносящие белки. Биосинтез ненасыщенных жирных кислот. Биосинтез триацилглицеролов, глицерофосфолипидов, стероидов. Стехиометрические уравнения распада жирных кислот до ацетил-СоА и их синтеза из ацетил-СоА. Кетоновые тела: биосинтез, биологическая роль. Нервно-гуморальная регуляция липидного обмена. Нарушения липидного обмена, атеросклероз.

Биологическое окисление.



Законы химической термодинамики. Изменение стандартной свободной энергии и ее связь с равновесием химических реакций. Окислительно-восстановительное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал. Сопряжение эндергонических процессов с экзергоническими. Роль высокоэнергетических фосфатов в биоэнергетике. АТФуниверсальный источник энергии в биологических системах. Другие «богатые энергией»

соединения (пирофосфат, креатинфосфат, фосфоенолпируват, ацилтиоэфиры, ацилфосфаты). Понятие макроэргической связи. Концепция фосфорильного потенциала и его регулирование.

История развития представлений о механизмах реакций биологического окисления.

Классификация процессов биологического окисления: свободное окисление и окисление, сопряженное с синтезом АТФ. Окисление, сопряженное с синтезом АТФ на уровне субстрата и на уровне электронтранспортной цепи. Унификация субстратов дыхания. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления.

Строение дыхательной цепи митохондрий. Характеристика окислительновосстановительных переносчиков дыхательной цепи (НАД- и ФАД-зависимые дегидрогеназы, железосерные белки, убихинон, цитохромы, цитохромоксидаза). Перенос протонов и электронов вдоль дыхательной цепи митохондрий. Ингибиторы переноса электронов в митохондриях. Отношение Р/О.Пути и эффективность использования µН+, образуемой дыхательной цепью: осмотическая работа, механическая работа, µН+ как источник энергии для образования теплоты.

Окислительное фосфорилирование в митохондриях. Химическая и конформационная гипотезы сопряжения процессов окисления и фосфорилирования. Хемиосмотическая теория сопряжения Митчелла и роль В.П. Скулачева в развитии этой теории. Ингибиторы процесса фосфорилирования. Митохондриальная АТФ-аза.

Свободное окисление. Реакции микросомального окисления. Микросомальные ферментные системы, механизм монооксигензных реакций. Цитохром Р-450 и его роль в окислительной деструкции ксенобиотиков. Активация свободных радикалов. Защита от активных форм кислорода.





Гормоны Краткая история учения о гормонах и эндокринных железах. Общая характеристика гормонов. Роль нервной системы в регуляции функций эндокринных желез. Нервно-гуморальная регуляция обмена веществ. Химическая природа и механизм действия гормонов. Рецепторы гормонов и G-белки. Вторичные посредники передачи сигналов: циклические нуклеотиды, ионы Са2+, фосфатидилинозитол. Роль гипофиза в регуляции функций периферических желез внутренней секреции.

Тропные гормоны. Связь между гипофизом и гипоталамической областью, корой головного мозга и вегетативной нервной системой. Гормоны гипофиза, их химическая природа и биологическое действие. Гормоны щитовидной железы, паращитовидных желез, мозгового слоя надпочечников, поджелудочной железы: строение, свойства и образование в организме. гипо- и гиперфункция. Цитозольный механизм действия. Строение рецепторов стероидных гормонов. Гормоны коры надпочечников, половые гормоны: строение, свойства, гипо- и гиперфункция. Применение гормонов и синтетических биорегуляторов в медицине, ветеринарии и животноводстве.

Обмен белков Значение белков в питании. Баланс азота и азотистое равновесие. Биологическая ценность белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте и всасывание продуктов гидролиза. Гниение белковых веществ в кишечнике. Внутриклеточный протеолиз. Транспорт аминокислот через клеточные мембраны, -глутамильный цикл. Катаболизм аминокислот. Дезаминрирование аминокислот, механизм окислительного дезаминирования. Трансаминирование аминокислот, его механизм. Декарбоксилирование аминокислот. Превращение углеродного скелета аминокислот. Образование аммиака и его обезвреживание в организме. Аммониотелия, уреотелия и урикотелия. Синтез мочевины в качестве конечного продукта обмена азотистых соединений. Стехиометрические уравнения образования мочевины. Общие представления о синтезе заменимых аминокислот.

Перевариваривание и всасывание нуклеопротеинов. Распад нуклеотидов и нуклеозидов в тканях.

Происхождение атомов пуринового и пиримидинового ядер. Схема синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Регуляция биосинтеза нуклеотидов. Нарушение обмена нуклеотидов.

Современное представление о биосинтезе нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Механизмы репликации. Образование 3’-5’-межнуклеотидной связи. Раскручивание и расхождение молекул родительской ДНК. Ферменты, участвующие в репликации, репарации и рестрикции ДНК. Транскрипция. РНК-полимеразы. Посттранскрипционная модификация РНК. Регуляция транскрипции. Регуляторные гены и репрессоры. Оперон и оператор.

Особенности экспрессии генов у эукариот. Генетический код и его свойства.

Рибосомы как место синтеза белка. Биохимические процессы на отдельных стадиях биосинтеза белка: стадия активации аминокислот, стадия инициации, элонгации и терминации полипептидной цепи. Потребление энергии при синтезе белка. Ингибиторы биосинтеза белка. Процессинг и транспорт полипептидных цепей. Регуляции трансляции.

Индукция ферментов. Репрессия ферментов. Выделение репрессоров, их химическая природа. Трансляция полицистронных матричных РНК. Гомеостатическая регуляция синтеза ферментов у высших организмов. Дифференцировка клеток как процесс репрессии и дерепрессии белкового синтеза. Нарушение белкового обмена.

Водно-солевой обмен Содержание и роль воды в организме, потребность в воде. Регуляция водного обмена. Солевой обмен. Содержание и роль минеральных солей в организме. Всасывание, выделение, потребность в минеральных солях. Роль солей в буферной системе, в поддержании осмотического давления, влиянии на белковые вещества.

Задачи молекулярной биологии. Методы молекулярной биологии Важнейшие достижения, современные теоретические и практические задачи молекулярной биологии. Доказательства генетической функции ДНК и РНК.

Электрофорез‚ хроматография‚ внесение радиоакивных меток‚ препаративное и ультрацентрифугирование. Основы генетической инженерии: рестрикционный анализ, плазмиды, клонирование генов, гибридизация, определение нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК, химический синтез генов‚ полимеразно-цепная реакция (ПЦР). Создание искусственных генетических программ.

Структура и виды ДНК и РНК. Транспозоны про- и эукариот.

Нестабильность генома Общая структура и свойства нуклеиновых кислот. Физико-химические свойства функциональных групп‚ возможности нековалентных взаимодействий между ними.

Принцип комплементарности.

Структура ДНК. Гибкость двойной спирали ДНК. Физические параметры конформационных форм ДНК. Неканонические формы ДНК. Пары Хугстина. Сверхспирализация.

Понятие о параметрах сверхспирализованной молекулы ДНК. Конформационные переходы в сверхспирализованной молекуле. Макромолекулярная структура ДНК.

Структура хромосом. Хроматин. Структурная организация нуклеосом. Нуклеосомы и транскрипция. Модификация гистонов и динамическая структура хроматина. Сборка нуклеосом, ее этапы, нуклеоплазмин. Закономерность расположения нуклеосом относительно промоторов и "ориджинов" начал репликации ("фейзинг" нуклеосом). Представление о "перемоделировании" хроматина. Активное перемоделирование. Роль нуклеосомных структур в активации экспрессии гена. Представление о петельной организации хромосом.

Внутриядерная архитектура хромосом. Подвижные элементы геномов про- и эукариот. ISпоследовательности, их структура. Транспозон бактерий (ТnЗ, Тn5, Тn9, Тn10). Механизмы транспозиции. Резольваза, функции резольвазы. Роль сверхспирализации при транспозиции. Регуляция транспозиции Тn10. Транспозоны у эукариот. Двухкомпонентная система транспозонов. Полный (активный) и дефектный транспозоны. Влияние транспозонов на активность генов у растений и пространственный рисунок экспрессии.

Макромолекулярная структура РНК. Общая схема биосинтеза белка, роль РНК в этом процессе. "Мир РНК", гипотеза о роли РНК в происхождении жизни. Информационная РНК, ее структура и функциональные участки. Расшифровка генетического кода. Основные свойства генетического кода. Особенности кодового словаря. Открытие транспортных РНК. Их первичная, вторичная и третичная структура, роль модифицированных нуклеотидов. Аминоацилирование тРНК. Аминоацил-тРНК-синтетазы, их структура и механизм действия. Специфичность аминоацилирования. Рибосомные РНК, их виды, первичные и вторичные структуры. Структурные домены и компактная самоукладка молекул РНК. Значение рибосомной РНК.

Структура рибосом‚ их локализация в клетке. Прокариотический и эукариотический типы рибосом. Последовательное считывание мРНК рибосомами, полирибосомы. Стадии трансляции: инициация, элонгация и терминация. Бесклеточные системы трансляции. Химические реакции и общий энергетический баланс биосинтеза белка. Морфология рибосомы. Размеры, внешний вид, подразделение на две субъединицы. Детальная форма рибосомных субъединиц, объединение субъединиц в целую рибосому. Рибосомные белки, их разнообразие и номенклатура. Первичные и пространственные структуры. Белковые комплексы. Взаимодействие с рРНК. Периферическое расположение белков на ядре рРНК.

Топография белков: определение соседствующих белков, измерение расстояний между белками. Четвертичная структура рибосомы. Структурные превращения рибосом in vitro Диссоциация рибосом на субъединицы. Разворачивание субъединиц. Разборка и обратная сборка субъединиц. Рабочий цикл рибосомы. Функции связывания: мРНК-связывающий участок, тРНК-связывающие А, Р и Е участки, факторсвязывающий участок. Каталитические функции: пептидилтрансфераза и ГТФаза. Функции перемещения лигандов.

Мобильные генетические элементы (МГЭ) про – и эукариот. Типы МГЭ. Транспозаза‚ сайты-мишени для МГЭ‚ типы транспозиций (коинтеграционная или репликативная транспозиция‚ простое встраивание или консервативная транспозиция). Транспозирующиеся элементы прокариот: инсерционные последовательности (IS)‚ простые (транспозон ТnЗ) и сложные транспозоны. Последствия транспозиции МГЭ у прокариот. МГЭ эукариот: транспозоны‚ ретротранспозоны с длинными концевыми повторами‚ ретротранспозоны без длинных концевых повторов‚ ретропозоны (псевдогены‚ ретрогены). Способы перемещения‚ эффекты от перемещения эукариотических МГЭ.

Транскрипция у про- и эукариот. Регуляция транскрипции у про-и эукариот.

Процессинг РНК. Виды сплайсинга. Обратная транскрипция Особенности структуры РНК-полимеразы. (-фактор). Стадии транскрипционного цикла. Репликация и транскрипция. Сверхспирализация и транскрипция. "Эукариотические элементы" в регуляции транскрипции. Терминация транскрипции. Полярные мутации. Негативная и позитивная регуляция транскрипции. САР-белок. Регуляция транскрипции в развитии фага. Принципы узнавания ДНК регуляторными белками. Аттенуация транскрипции.

Факторы транскрипции. Энхансеры и сайленсеры. "Модули" последовательностей ДНК, узнаваемые специфическими белками. Роль "обратной генетики" в развитии представлений о регуляции траскрипции у эукариот. Белковые домены, узнающие специфические последовательности ДНК. "Лейциновая молния", "цинковые пальцы". Рецепторы гормонов, их типы и особенности узнавания ДНК. Внешние сигналы, активирующие транскрипцию генов. Система передачи сигналов. Транскрипционные факторы в развитии многоклеточных организмов. Понятие о морфогенах, примеры. ДНК- связывающие домены. Особенности структуры промоторов генов, участвующих в установлении рисунка экспрессии факторов транскрипции.

Определение процессинга. Интроны, сплайсинг. Классификация нитронов. Интроны группы 1. Особенности структуры и механизмы сплайсинга. Рибозимы, их специфичность. Интроны группы 2, механизм сплайсинга. Интроны групп 1 и 2 у разных организмов (эволюционные связи). Сплайсинг пре-мРНК в ядре. Роль малых ядерных РНК и белковых факторов. Сплайсосома. Особенности процессинга тРНК и рРНК у бактерий. Особенности процессинга рРНК в ядрышке. РНКаза Р как рибозим. Транс-сплайсинг, его распространение. Альтернативный сплайсинг, примеры. Биологические последствия альтернативного сплайсинга. Редактирование РНК. Молекулярные механизмы. Типы редактирования (примеры). Редактирование и проблема установления биологического кода.

Обратная транскрипция. Роль обратной транскрипции в эволюции и изменчивости генома. Ретротранспозоны, их типы. Роль в поддержании интактности теломер. Ретротранспозоны, содержащие длинные концевые повторы. Возможные источники обратной транскриптазы.

Теломерные и центромерные последовательности ДНК‚ особенности структурной организации у простейших и высших эукариот (G-богатая цепь теломеры). Клеточные деления‚ укорочение теломер‚ лимит Хейфлика‚ состояние сенесенса. Теломераза: РНКсодержащая обратная транскриптаза. Длина и структура РНК в теломеразе простейших и эукариот. Субъединицы теломеразы‚ общая схема механизма синтеза теломерных повторов, катализируемого теломеразой. Типы клеток‚ обладающие активностью теломеразы (генеративные, раковые‚ линии иммортализованных клеточных культур). Теломераза‚ рак и старение.

Трансляция у про- и эукариот Инициация трансляции. Общие принципы, значение, основные этапы инициации.

Инициация трансляции у прокариот. Инициирующие кодоны и сайт связывания рибосом на мРНК. Инициаторная тРНК и белковые факторы инициации. Последовательность событий.

Элонгация: первый этап – поступление аминоацил-тРНК в рибосому. Концепция антикодона, кодон-антикодоновое взаимодействие, адапторная гипотеза и ее доказательство.

Гипотеза нестрогого соответствия. Стереохимия кодон-антикодонового спаривания. Участие фактора элонгации 1 (ЕF-Тu или ЕF-1) в связывании аминоацил-тРНК. Структура ЕFи его взаимодействия, связывание тройственного комплекса с рибосомой. Роль гидролиза ГТФ. Ингибиторы первого этапа элонгации: тетрациклины, аминогликозидные антибиотики, непрямое ингибирование (тиострептон, растительные токсины).

Второй этап элонгации – транспептидация. Химия и энергетический баланс реакции.

Ингибиторы. Стереохимия транспептидации, перемещение продуктов реакции.

Третий этап элонгации – транслокация. Экспериментальные тесты, участие фактора элонгации 2 (ЕF-G или ЕF-2), роль гидролиза ГТФ. Последовательность событий, ингибиторы. Энергетика и молекулярный механизм транслокации.

Скорость элонгации и ее регуляция. Транзитное время. Неравномерность элонгации:

паузы, модулирующие кодоны, влияние структуры мРНК и растущих пептидов. Избирательная регуляция элонгации на различных мРНК. Регуляция общей скорости элонгации:

фосфорилирование ЕF-2; модификации ЕF-1. Механизм действия токсинов.

Терминация трансляции: терминирующие кодоны, белковые факторы терминации, гидролиз пептидил-тРНК.

Регуляция трансляции у прокариот. Различная "сила" инициации мРНК. Сопряженная и последовательная трансляция полицистронных матриц.

Инициация трансляции у эукариот. Особенности эукариотической мРНК. Сарструктура и инициирующие кодоны. Внутренний сайт связывания рибосом. Особенности инициаторной тРНК. Белковые факторы, взаимодействующие с рибосомой и с мРНК.

Влияние на инициацию трансляции структур на З'-конце мРНК. Последовательность событий. Элонгация, и терминация трансляции у эукариот.

Регуляция трансляции у эукариот. Общие механизмы регуляции: модификации факторов инициации, формирование мРНП (информосом).

Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структура белков. Доменная организация белковой молекулы. Белковая инженерия. Образование белковой глобулы. Фолдинг белков. Модификация белков. Транспорт белков в ЭПР (сигнальная последовательность‚ сигналраспознающая частица‚ рецептор сигналраспознающей частицы). Контроль и регуляция времени жизни белков, специфическое расщепление белков. Убиквитиновая система‚ протеасома.

Репликация ДНК у про- и эукариот. Репарация ДНК.

Рекомбинация и модификация ДНК Репликация. Принципы. Синтез ДНК in vitro. Схемы репликации ДНК in vivo. Топология репликации.

Точность воспроизведения ДНК. Полимеразы, участвующие в репликации, их ферментативная активность. Вилка репликации, события на отстающей нити. Ферменты в репликационной вилке. ДНК-полимераза III кишечной палочки. Роль димерной структуры в координации синтеза ДНК на комплиментарных нитях. Особенности ДНК-полимераз эукариот. Регуляция инициации репликации у Е.соli. Структура участка старта репликации (origin). Структурные переходы ДНК в районе старта репликации. Понятие о репликаторе.

Роль метилирования в регуляции репликации. Терминация репликации у бактерий. Особенности регуляции репликации плазмид.

Репликоны у эукариот‚ их изменчивость. Понятие о стационарных "репликативных фабриках". Оri у дрожжей, их структурно-функциональная организация. Молекулярные механизмы, связывающие клеточный цикл и репликацию ДНК. Циклины и протеинкиназы. Протоонкогены, участвующие в регуляции клеточного цикла. Расписание репликации участков хромосомы в клеточном цикле. Проблема репликации линейного незамкнутого фрагмента ДНК. Теломера. Теломераза, особенности структурной организации (РНКкомпонент). Теория старения в связи с динамикой структуры теломеры. Неканонические структуры ДНК в районе теломерных последовательностей. ДНК в районе центромеры, особенности структурной организации. Искусственная хромосома у эукариот. Репликативное метилирование ДНК. Модификации 5-метилцитозина и мутации. Метилаза у эукариот. Локальная амплификация участков ДНК (в развитии; обеспечивающая преимущества роста). Возможные механизмы локальной амплификации. Ампликон. Представление об эволюции мультигенных семейств. Репликация по типу "катящегося кольца" (фаговая ДНК). Ошибки репликации, обусловленные скольжением нитей при репликации. Механизм образования коротких повторов. Микро- и минисателлиты. Короткие тандемные повторы, определяющие геномный рестриктный полиморфизм. "Экспансия триплетов", хромосомные болезни и рак.

Репарация ДНК. Прямая репарация тиминовых димеров и метилированного гуанина.

Гликозилазы. Урацилгликозилаза. Эксцизионная репарация, ферменты. Механизм преимущественной репарации транскрибируемых генов. Болезни, обусловленные дефектами репарации. Механизм репарации неспаренных нуклеотидов. Роль метилирования. SOSрепарация.

Рекомбинация и модификация ДНК. Понятие об общей (гомологичной) и сайтспецифической рекомбинации. Различие молекулярных механизмов общей и сайтспецифической рекомбинации. Модель рекомбинации, предполагающей двунитевой разрыв и репарацию разрыва. Роль рекомбинации в пострепликативной репарации. Структуры Холлидея в модели рекомбинации. Энзимология рекомбинации у Е.соli. Рекомбинация у высших эукариот. Метод "нокаута" генов. Генная конверсия, ассиметричность генной конверсии.

Продукты рекомбинационного акта, сопровождающиеся обменом флангами. Сайтспецифическая рекомбинация. Типы хромосомных перестроек, осуществляемых при сайтспецифической рекомбинации. Молекулярный механизм действия "рекомбиназ". Роль сайтспецифической рекомбинации в экспрессии генов у фагов. Сайтспецифическая рекомбинация двунитевой плазмиды дрожжей. Использование этой системы при анализе генов в развитии многоклеточных эукариот. Особенности рекомбинации при образовании генов иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток. Сигналы рекомбинации.

ДНК-и РНК-содержащие вирусы Вирусы‚ классификация (ДНК- и РНК-содержащие вирусы). Вирион‚ капсиды (сложные без оболочки‚ сложные с оболочкой‚ икосаэдрические). Происхождение вирусов‚ жизненный цикл вируса‚ общая схема инфицирования. Группы ДНК-содержащих вирусов (ретроидные‚ с двуцепочечной и одноцепочечной ДНК)‚ особенности репликации генома и представители ДНК-содержащих вирусов в каждой группе‚ роль обратной транскриптазы. ДНК-содержащие опухолеродные вирусы (полиомавирусы‚ папилломавирусы‚ аденовирусы‚ герповирусы‚ вирусы, подобные вирусу гепатита В). Вирус Mimi, или Mimivirus (вызывает вспышку гриппа‚ особенности генома и воспроизведения). Бактериофаги.

Группы РНК-содержащих вирусов (однонитевые геномы положительной полярности‚ однонитевые геномы с негативной полярностью‚ двунитевые геномы – (±) РНК-геномы)‚ особенности репликации генома и представители ДНК-содержащих вирусов в каждой группе‚ роль обратной транскриптазы и РНК-зависимой РНК-полимеразы (репликазы).

Ретровирусы и общая схема инфицирования ретровирусом. РНК-содержащие вирусы: вирус полиомиелита‚ вирус клещевого энцефалита‚ вирус СПИДа‚ вирусы гриппа‚ кори‚ бешенства, желтой карликовости картофеля‚ онкогенные ретровирусы: вирус саркомы

Рауса (птиц), вирус лейкоза мышей). РНК-содержащие опухолеродные вирусы (классы):

вирусы типа С – возбудители лейкозов и сарком; вирусы типа В – вирус рака молочных желез мышей; вирусы типа А; вирусы типа D – вирус, выделенный при раке молочных желез обезьян резус, и вирус, выделенный из перевиваемых клеток человека.

Молекулярные основы канцерогенеза. Программируемая клеточная гибель.

Теории старения Канцерогенез‚ активность теломеразы‚ апоптоз при онкологических заболеваниях.

Характеристика морфологии и биохимии опухолевых клеток‚ малигнизация‚ инвазия и метастазирование. Факторы‚ стимулирующие онкогенез. ДНК- и РНК-онковирусы Онкогены (ген ретровируса) и антионкогены. Механизмы неопластической трансформации.

Белки супрессоры опухолей‚ роль белка р53. Диагностика и терапия раковых больных:

опухолевые маркеры‚ химиотерапия‚ гамма-терапия.

Программируемая клеточная гибель (апоптоз). История развития учения об апоптозе.

Сравнение морфологических‚ биохимических‚ генетических и функциональных характеристик апоптоза и некроза. Апоптотические тельца. Ферменты апоптоза‚ эндонуклеазы‚ прокаспазы и каспазы. Развитие апоптоза у нематод и позвоночных (регуляторы‚ адаптеры‚ эффекторы). Разворачивания апоптозного ответа при отсутствие трофического фактора. Участие Bad‚ Bax‚ Bcl-2‚ цитохрома с‚ Apaf-1‚ каспаз (Casp 9‚ Casp 3). Роль белка р53.

Апоптоз в патогенезе заболеваний (в иммунной системе‚ при онкологических заболеваниях‚ при вирусной инфекции и т.д.). Принципы коррекции апоптоза клетки (антисенсы).

Митотический (пролиферативный) цикл и период выполнения клеткой много клеточного организма специфических функций. Фазы клеточного цикла‚ продолжительность‚ события‚ биологическое значение. Регуляция клеточного цикла‚ роль белка р53 и р21‚ циклины‚ циклинзависимые киназы.

Молекулярные основы эволюции, дифференцировки развития и старения. Этапы‚ периоды и стадии онтогенеза‚ видоизменения периодов онтогенеза‚ имеющие эволюционное значение. Роль МГЭ в эволюции. Примеры органогенезов человека‚ отражающие эволюцию вида. Молекулярные основы дифференцировки развития. Проявление старения на молекулярном‚ субклеточном и клеточном уровнях. Генетика старения. Гипотезы‚ объясняющие механизм старения‚ сенесенс‚ теломераза и старение.

Молекулярно-биологические основы возникновения жизни на Земле Мультифункциональность РНК. Происхождение жизни. Белково-коацерватная теория Опарина. Мир РНК как предшественник современной жизни‚ схема возникновения мира РНК (по А. С. Спирину). Рибозимы.

Программа “Геном человека” История программы «Геном человека». Направления Российской программы «Геном человека»: медицинская геномика‚ функциональная геномика‚ биоинформатика‚ геном разных народностей. Задачи программы‚ этапы решения: составление детальной генетической карты; составление физических карт низкого разрешения каждой хромосомы‚ составление физической карты высокого разрешения всего генома в виде охарактеризованных по отдельности клонов; определение полной первичной структуры (секвенирование) всей ДНК генома человека; определение локализации всех генов организма и определение их функционального значения. Генетические карты сцепления‚ гибридизация соматических клеток‚ гибридизация in situ. Банки нуклеотидных последовательностей. Геномная дактилоскопия. Генетически детерминируемые болезни. Перспективы геномных исследований. Протеомика.

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Генетика и эволюция» являются формирование систематизированных знаний о процессах преемственности жизни на всех уровнях, закономерностях наследственности и изменчивости на базе современных достижений различных разделов генетики, формирование представления об основных закономерностях эволюционного процесса.

Задачи:

Дать представление об универсальности закономерностей наследственности и изменчивости живых организмов, о взаимосвязи влияния генотипа и факторов среды на развитие организма, о генетических процессах в популяциях живых организмов, о роли генетики в развитии современной теории эволюции и практическом значении этой науки для медицины, экологии и селекции.

Объяснить целесообразность и приспособленность организации биологических систем, закономерности возникновения и исторического развития жизни, разнообразие и организацию видов в прошлом и настоящем.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла дисциплин (Б.3).

Для освоения дисциплины «Генетика и эволюция» обучающиеся используют знания, умения, способы деятельности и установки, сформированные в ходе изучения дисциплин «Общая биология», «Ботаника», «Зоология», «Математика и математические методы в биологии», «Методы статистического анализа в биологии», «Цитология и гистология», «Биология человека», «Биология размножения и развития», «Биохимия и молекулярная биология» бакалавриата.

Изучение данной дисциплины осуществляется на завершающем этапе обучения бакалавра и является необходимой основой для приобретения знаний и умений, необходимых для исследования живой природы и ее закономерностей, использования биологических систем в хозяйственных и медицинских целях.

3. Содержание дисциплины РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ.

Тема 1.1.

Введение.

Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости, место генетики среди биологических наук. Истоки генетики. Понятия: ген, генотип и фенотип. Фенотипическая и генотипическая изменчивость, мутации. Основные этапы развития генетики. Роль отечественных ученых в развитии генетики и селекции (Н.И. Вавилов, А.С. Серебровский, Н.К. Кольцов, Ю.А. Филипченко, С.С. Четвериков и др.). Значение генетики для решения задач селекции, медицины, биотехнологии, экологии.

Тема 1.2.

Материальные основы наследственности.

Понятие о генетической информации. Доказательства роли ядра и хромосом в явлениях наследственности. Локализация генов в хромосомах. Роль цитоплазматических факторов в передаче наследственной информации.

Деление клетки и воспроизведение. Митотический цикл и фазы митоза. Мейоз и образование гамет. Конъюгация хромосом. Редукция числа хромосом. Генетическая роль митоза и мейоза.

Кариотип. Парность хромосом в соматических клетках. Гомологичные хромосомы.

Специфичность морфологии и числа хромосом.

Молекулярные основы наследственности. Истоки биохимической генетики. Концепция "один ген - один полипептид". Белок как элементарный признак.

Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот (трансформация у бактерий, опыты с вирусами). Структура ДНК и РНК. Модель ДНК Уотсона и Крика. Функции нуклеиновых кислот в реализации генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция.

Методологическое значение принципа передачи генетической информации:

ДНКРНКбелок.

Свойства генетического кода. Доказательства триплетности кода. Расшифровка кодонов. Вырожденность кода. Терминирующие кодоны. Понятие о генетической супрессии.

Универсальность кода. Строение хромосом: хроматида, хромомеры, эухромитические и гетерохроматические районы хромосом. Изменения в организации морфологии хромосом в ходе митоза и мейоза. Репликация хромосом. Политения. Онтогенетическая изменчивость хромосом.

Молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина:

ДНК, РНК, гистоны, другие белки. Уровни упаковки хроматина, нуклеосомы.

Тема 1.3.

Закономерности наследования признаков.

Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического анализа.

Методы: гибридологический, мутационный, цитогенетический, генеалогический, популяционный, близнецовый, биохимический.

Основы гибридологического метода: выбор объекта, отбор материала для скрещиваний, анализ признаков, применение статистического метода. Разрешающая способность гибридологического метода. Генетическая символика.

Моногибридные и полигибридные скрещивания. Закономерности наследования при моногибридном скрещивании, открытые Г. Менделем: единообразие гибридов первого поколения, расщепление во втором поколении. Представление Г. Менделя о дискретной наследственности (факториальная гипотеза).

Представление об аллелях и их взаимодействиях: полное и неполное доминирование, кодоминирование. Закон "чистоты гамет". Гомозиготность и гетерозиготность. Анализирующее скрещивание, анализ типов и соотношения гамет у гибридов. Расщепление по фенотипу и генотипу во втором поколении и анализирующем скрещивании при моногенном контроле признака и разных типах аллельных взаимодействий (3:1, 1:2, 1:1).

Относительный характер доминирования. Возможные биохимические механизмы доминирования.

Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях при моногенном контроле каждого признака: единообразие первого поколения и расщепление во втором поколении. Закон независимого наследования генов. Статистический характер расщеплений. Общая формула расщеплений при независимом наследовании. Значение мейоза в осуществлении законов "чистоты гамет" и независимого наследования. Условия осуществления "менделевских" расщеплений.

Отклонения от менделевских расщеплений при ди- и полигенном контроле признаков.

Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия. Биохимические основы неаллельных взаимодействий.

Особенности наследования количественных признаков (полигенное наследование).

Использование статистических методов при изучении количественных признаков.

Представление о генотипе как сложной системе аллельных и неаллельных взаимодействий генов. Плейотропное действие генов. Пененрантность и экспрессивность.

Хромосомное определение пола и наследование признаков, сцепленных с полом. Половые хромосомы, гомо- и гетерогаметный пол; типы хромосомного определения пола.

Наследование признаков, сцепленных с полом. Значение реципрокных скрещиваний для изучения сцепленных с полом признаков. Наследование при нерасхождении половых хромосом. Балансовая теория определения пола. Гинандроморфизм.

Сцепленное наследование и кроссинговер.

Значение работ школы Т. Моргана в изучении сцепленного наследования признаков.

Особенности наследования при сцеплении. Группы сцепления.

Кроссинговер. Доказательства происхождения кроссинговера в мейозе и митозе на стадии четырех нитей. Значение анализирующего скрещивания и тетрадного анализа при изучении кроссинговера. Цитологические доказательства кроссинговера.

Множественные перекресты. Интерференция. Линейное расположение генов в хромосомах. Основные положения хромосомной теории наследственности по Т.Моргану.

Генетические карты, принцип их построения у эукариот. Использование данных цитогенетического анализа для локализации генов. Цитологические карты хромосом. Митотический кроссинговер и его использование для картирования хромосом. Построение физических карт хромосом с помощью методов молекулярной биологии.

Генетический анализ у прокариот.

Тема 1.4.

Генетика микроорганизмов.

Особенности микроорганизмов как объекта генетических исследований. Организация генетического аппарата у бактерий. Представление о плазмидах, эписомах и мигрирующих генетических элементах (инсерционные последовательности, транспозоны).

Методы, применяемые в генетическом анализе у бактерий и бактериофагов: клональный анализ, метод селективных сред, метод отпечатков и др.

Особенности процессов, ведущих к рекомбинации у прокариот. Конъюгация у бактерий: половой фактор кишечной палочки. Методы генетического картирования при конъюгации. Кольцевая карта хромосом прокариот.

Генетическая рекомбинация при трансформации. Трансдукция у бактерий. Общая и специфическая трансдукция. Использование трансформации и трансдукции для картирования генов.

Сопоставление методов генетического анализа у прокариот и эукариот.

Тема 1.5.

Изменчивость, ее причины и методы изучения.

Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости.

Формирование признаков как результат взаимодействия генотипа и факторов среды. Норма реакции генотипа. Адаптивный характер модификаций.

Использование математических методов при анализе изменчивости организмов. Комбинативная изменчивость, механизм ее возникновения, роль в эволюции и селекции.

Геномные изменения: полиплоидия, анеуплоидия. Автополиплоиды, особенности мейоза и характер наследования. Аллополиплоиды. Амфидиплоидия как механизм возникновения плодовитых аллополиплоидов. Роль полиплоидии в эволюции и селекции.

Анеуплоидия: нуллисомики, моносомики, полисомики, их использование в генетическом анализе. Особенности мейоза и образования гамет у анеуплоидов, их жизнеспособность и плодовитость.

Хромосомные перестройки. Внутри- и межхромосомные перестройки: делеции, дупликации, инверсии, транслокации, транспозиции. Механизмы их возникновения, использование в генетическом анализе для локализации отдельных генов и составления генетических карт. Особенности мейоза при различных типах перестроек.

Классификация генных мутаций. Представление о прямых и обратных, генеративных и соматических, адаптивных и нейтральных, летальных и условно летальных, ядерных и неядерных, спонтанных и индуцированных мутациях. Общая характеристика молекулярной природы возникновения генных мутаций: замена оснований, выпадение или вставка оснований (нонсенс, миссенс и фрэймшифг типа).

Роль мобильных генетических элементов в возникновении генных мутаций и хромосомных перестроек.

Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Количественная оценка частот возникновения мутаций. Многоэтапность и генетический контроль мутационного процесса. Радиационный мутагенез: генетические эффекты ионизирующего излучения и УФлучей. Закономерности "доза-эффект". Химический мутагенез. Особенности мутагенного действия химических агентов. Факторы, модифицирующие мутационный процесс. Антимутагены. Мутагены окружающей среды и методы их тестирования.

Тема 1.6.

Внеядерное наследование.

Закономерности нехромосомного наследования, отличие от хромосомного наследования. Методы изучения: реципрокные, возвратные и поглощающие скрещивания, метод трансплантации, биохимические методы.

Материнский эффект цитоплазмы. Наследование завитка у моллюсков. Пластидная наследственность. Наследование пестролистности у растений. Наследование устойчивости к антибиотикам у хламидомонады. Митохондриальная наследственность. Наследование дыхательной недостаточности у дрожжей и нейроспоры.

Взаимодействие ядерных и внеядерных генов. Цитоплазматическая мужская стерильность у растений.

Инфекционные факторы внеядерной наследственности. Наследование каппа-частиц у парамеций при разных способах размножения (при нормальной и продленной конъюгации, при аутогамии). Наследование сигма-фактора у дрозофилы.

Плазмидное наследование. Свойства плазмид: трансмиссивность, несовместимость, детерминирование признаков устойчивости к антибиотикам и другим лекарственным препаратам, образование колицинов и др. Использование плазмид в генетических исследованиях.

Значение изучения нехромосомного наследования в понимании проблем эволюции клеток высших организмов, происхождения клеточных органелл - пластид и митохондрий. Эндосимбиоз.

Тема 1.7.

Основы молекулярной генетики.

Представление школы Моргана о строении и функции гена. Функциональный и рекомбинационный критерии аллелизма. Множественный аллелизм. Мутационная и рекомбинационная делимость гена. Работы школы Серебровского по ступенчатому аллелизму.

Псевдоаллелизм. Функциональный тест на аллелизм (цис-транс-тест).

Исследование тонкой структуры гена на примере фага Т4 (Бензер). Сопоставление физических и генетических размеров единиц карты для установления размеров гена и минимальной единицы мутирования и рекомбинации. Ген как единица функции (цистрон). Явление межаллельной комплементации, относительность критериев аллелизма. Молекулярно-генетические подходы в исследовании тонкого строения генов. Перекрывание генов в одном участке ДНК. Интрон-экзонная организация генов эукариот, сплайсинг. Структурная организация генома эукариот. Классификация повторяющихся элементов генома.

Семейства генов. Псевдогены. Регуляторные элементы генома. Молекулярногенетические методы картирования генома. Проблемы происхождения и молекулярной эволюции генов.

Преемственность проблем "классической" и молекулярной генетики. Мутационные модели.

Генетический контроль и молекулярные механизмы репликации. Полуконсервативный способ репликации ДНК. Полигенный контроль процесса репликации. Схема событий в вилке репликации. Понятие о репликоне. Особенности организации и репликации хромосом эукариот. Системы рестрикции и модификации. Рестрикционные эндонуклеазы.

Проблемы стабильности генетического материала. Типы структурных повреждений в ДНК и репарационные процессы. Генетический контроль и механизмы эксцизионной и пострепликативной репарации, репарация неспаренных оснований, репаративный синтез ДНК. Роль репарационных систем в обеспечении генетических процессов. Нарушения в процессах репарации как причина наследственных молекулярных болезней.

Рекомбинация: гомологический кроссинговер, сайт-специфическая рекомбинация, транспозиции. Доказательство механизма общей рекомбинации по схеме "разрыввоссоединение". Молекулярная модель рекомбинации по Холлидею. Генная конверсия.

Сайт-специфическая рекомбинация: схема интеграции и исключения ДНК фага лямбда.

Генетический контроль и механизмы процессов транспозиции.

Генетический контроль мутационного процесса. Связь мутабильности с функциями аппарата репликации. Механизмы спонтанного мутагенеза; гены мутаторы и антимутаторы. Механизмы действия аналогов оснований, азотистой кислоты, акридиновых красителей, алкилирующих агентов. Понятие о мутагенных индуцибельных путях репарации;

УФ-мутагенез. Мутагенез, опосредованный через процессы рекомбинации. Механизмы автономной нестабильности генома, роль мобильных генетических элементов.

Молекулярные механизмы регуляции действия генов. Регуляция транскрипции на уровне промотора, функций РНК-полимеразы. Принципы негативного и позитивного контроля. Системная регуляция; роль циклической АМФ и гуанозинтрифосфага. Оперонные системы регуляции (теория Жакоба и Моно). Генетический анализ лактозного оперона.

Регуляция транскрипции на уровне терминации на примере триптофанового оперона.

Принципы регуляции действия генов у эукариот. Транскрипционно активный хроматин. Регуляторная роль гистонов, негистоновых белков, гормонов. Особенности организации промоторной области у эукариот. Посттранскрипционный уровень регуляции синтеза белков. Роль мигрирующих генетических элементов в регуляции генного действия.

Тема 1.8.

Генетические основы онтогенеза.

Онтогенез как реализация наследственно детерминированной программы развития.

Стабильность генома и дифференциальная активность генов в ходе индивидуального развития. Первичная дифференцировка цитоплазмы, действие генов в раннем эмбриогенезе, амплификация генов. Роль гомейозисных генов в онтогенезе. Опыты по трансплантации ядер. Методы клонирования генетически идентичных организмов.

Тканеспецифическая активность генов. Функциональные изменения хромосом в онтогенезе (пуффы, "ламповые щетки"); роль гормонов, эмбриональных индукторов.

Факторы, определяющие становление признаков в онтогенезе: плейотропное действие генов, взаимодействие генов и клеток, детерминация. Компенсация дозы генов. Взаимоотношения клеток в морфогенезе.

Генетика соматических клеток. Гетерокарионы. Применение-метода соматической гибридизации для изучения процессов дифференцировки и для генетического картирования. Химерные (аллофенные) животные. Совместимость и несовместимость тканей. Генетика иммунитета. Онкогены, онкобелки. Генетический контроль дифференцировки пола.

Роль генов Y-хромосомы в определении мужского пола у млекопитающих. Мутации, переопределяющие пол в ходе онтогенеза. Гормональное переопределение пола.

Тема 1.9.

Генетика популяций и генетические основы эволюции.

Понятие о виде и популяции. Популяция как естественно-историческая структура.

Понятие о частотах генов и генотипов. Математические модели в популяционной генетике. Закон Харди-Вайнберга, возможности его применения. С.С. Четвериков - основоположник экспериментальной популяционной генетики.

Генетическая гетерогенность популяций. Методы изучения природных популяций.

Факторы динамики генетического состава популяции (дрейф генов), мутационный процесс, межпопуляционные миграции, действие отбора. Взаимодействие факторов динамики генетической структуры в природных популяциях. Понятие о внутрипопуляционном генетическом полиморфизме и генетическом грузе. Естественный отбор как направляющий фактор эволюции популяций. Понятие о приспособленности и коэффициенте отбора.

Формы отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Роль генетических факторов в эволюции.

Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики. Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции, решения проблем сохранения генофонда и биологического разнообразия.

Тема 1.10.

Генетика человека.

Особенности человека как объекта генетических исследований. Методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный. Использование метода гибридизации соматических клеток для генетического картирования. Изучение структуры и активности генома человека с помощью методов молекулярной генетики. Программа "Геном Человека".

Проблемы медицинской генетики. Врожденные и наследственные болезни, их распространение в человеческих популяциях. Хромосомные и генные болезни. Болезни с наследственной предрасположенностью. Скрининг генных дефектов. Использование биохимических методов для выявления гетерозиготных носителей и диагностики наследственных заболеваний. Причины возникновения наследственные и врожденных заболеваний. Генетическая опасность радиации и химических веществ. Генотоксикология. Перспективы лечения наследственных болезней. Задачи медико-генетических консультаций.

Роль генетических и социальных факторов в эволюции человека.

Тема 1.11.

Генетические основы селекции.

Предмет и методология селекции. Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном материале. Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Понятие о породе, сорте, штамме. Сохранение генофонда ценных культурных и диких форм растений и животных.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов). Значение наследственной изменчивости организмов для селекционного процесса и эволюции.

Роль частной генетики отдельных видов организмов в селекции. Использование индуцированных мутаций и комбинативной изменчивости в селекции растений, животных и микроорганизмов. Роль полиплоидии в повышении продуктивности растений.

Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг. Инбридинг. Коэффициент инбридинга - показатель степени гомозиготности организмов. Линейная селекция. Отдаленная гибридизация. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации; скрещиваемость, фертильность и особенности расщепления у гибридов. Пути преодоления нескрещиваемости. Работы отечественных ученых: И.В. Мичурина, Г.Д. Карпеченко и др.

Явление гетерозиса и его генетические механизмы. Использование простых и двойных межлинейных гибридов в растениеводстве и животноводстве. Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности. Коэффициенты наследуемости и повторяемости и их использование в селекционном процессе. Методы отбора: индивидуальный и массовый отбор. Отбор по фенотипу и генотипу (оценка по родословной и качеству потомства). Сибселекция. Влияние условий внешней среды на эффективность отбора. Перспективы методов генетической и клеточной инженерии в селекции и биотехнологии.

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ.

Тема 2.1.

Введение в теорию эволюции.

Определение понятия эволюции. Доказательства эволюции. Основные элементы эволюционной теории. Методы изучения процесса эволюции. Место эволюционных теорий в биологических науках.

Тема 2.2.

История развития эволюционных взглядов, предшествовавших синтетической теории эволюции.

З арождение и развитие эволюционных идей. Креационизм и эволюция. Преф ормизм и запрограммированная эволюция. У чение о единстве плана строения и изменении органов под влияние внешней среды (С ент-Илер). Э волюционная теория Ж.Б. Ламарка. Э волюционная теория Ч. Дарвина. Предпосылки создания теории. Доказательства роли естественного отбора. Э лементы теории Дарвина: случайная наследственная изменчивость, борьба за существование, отбор, происхождение от общего предка, расхождение признаков, постепенность эволюционных изменений, понятие суммы жизни, видообразование и появление высших таксонов. Критика теории Ч.Дарвина и спорные нерешенные проблемы. Отношение Ч.

Дарвина к вопросу о наследовании приобретенных признаков. Р азвитие и трансф ормация взглядов Ч. Дарвина в работах А. У оллеса, Э. Г еккеля и Г. С пенсера.

Причины успеха теории Ч. Дарвина. Р азвитие эволюционных взглядов во второй половине XIX века: идеи Ж.Б. Ламарка в работах Э. Копа (психоламаркисты), К.

Негели и Т. Э ймер (механоламаркисты). Новые представления о механизмах наследования признаков и кризис дарвинизма: теория зародышевой плазмы А.

В ейсмана, мутационная теория Коржинского и Г уго де Фриза. Номогенез - эволюция на основе закономерностей, взгляды Л.С. Б ерга и их дальнейшее развитие в работах А.А. Любищева.

Тема 2.3.

Синтетическая теория эволюции Неодарвинизм в первой половине XX века. Работы С.С. Четверикова, Р. Фишера, Дж.

Холдейна, С. Райта, Т. Добжанского, Э. Майра, Дж. Симпсона, Дж. Хаксли и др. в развитии популяционной (эволюционной) генетики. Основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ). Сравнение положений СТЭ и теории Ч. Дарвина. Понятия о микрои макроэволюции. Представления о виде: типологическая концепция, эволюционная концепция, концепция безмерного вида, концепция многомерного вида, биологическая концепция вида.

Тема 2.4.

Микроэволюция Популяция и ее основные характеристики. Репродуктивная структура природных популяций: панмиктические единицы и соседства. Равновесная идеальная популяция. Нарушения панмиксии (ассортативное скрещивание). Закон Харди-Вайнберга и условия его выполнения в идеальной популяции (одно- и дилокусные модели). Источники генетической изменчивости в популяциях: репликация, рекомбинация и сегрегация. Мутационная изменчивость, типы мутаций: генные, хромосомные, геномные. Частота мутаций и скорость мутационного процесса. Судьба отдельной мутации. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова и его значение в эволюции. Соматические мутации и соматическая индукция как возможные факторы эволюции. Поток генов, факторы скорости и времени. Дрейф генов (генетико-автоматические процессы). Эффективная величина популяции. Инбридинг, коэффициент инбридинга, генетическая структура инбредных популяций. Распространенность и значение инбридинга и аутбридинга. Естественный отбор и приспособленность (выживаемость и репродуктивный успех). Оценка приспособленности и ее относительность. Норма реакции. Интенсивность отбора в природе. Типы и формы естественного отбора, направленный (движущий), стабилизирующий и дизруптивный отбор, уравновешивающий отбор, отбор в пользу гетерозигот, отбор в изменяющейся среде, частото-зависимый отбор. Общая модель отбора, селективная ценность и коэффициент отбора. Моделирование основных вариантов отбора. Естественный отбор и полиморфизм популяций.

Тема 2.5.

Естественный отбор Теорема отбора Р. Фишера и ее основные следствия. Соотношение между отбором и генетической изменчивостью популяции. Влияние повторного мутирования, генетического дрейфа и величины популяции на эффективность отбора. Концепция адаптивного ландшафта С. Райта. Приспособленность популяции и естественный отбор; жесткий и мягкий отбор. Генетический груз и плата за отбор, плата за отбор и скорость эволюции.

Эволюция доминирования. Мейотический драйв - отбор на уровне генов и хромосом и его роль. Концепция "эгоистичного гена" Р. Докинза. Явления, необъяснимые с позиций индивидуального отбора: половое размножение, уровень мутабильности, альтруизм и др.

Роль группового (междемового) отбора в эволюции признаков, вредных для особи, но полезных для группы. Отбор видов как гипотетический фактор эволюции. Отбор родичей (Дж. Мэйнард Смит). Теория эволюции социального поведения на основе родственности (У. Гамильтон). Основная теорема Гамильтона; значение коэффициентов родственности.

Понятие совокупной приспособленности. Примеры возможного действия отбора родичей:

кооперативное размножение. Дискуссии о природе и реальности отбора родичей. Творческая роль естественного отбора. Полемика между сторонниками селекционизма и нейтрализма о роли отбора и генетического дрейфа в эволюции.

Тема 2.6.

Адаптации как результат эволюции Определение понятия адаптации. Общие и специальные адаптации. Адаптация и среда. Естественный отбор и адаптация. Адаптация и различия между видами. Генетические основы адаптации. Изучение адаптаций, сравнительный и экспериментальный методы.

Принцип адаптивного компромисса. Концепция инадаптации и эвадаптации. Концепция эволюционно-стабильной стратегии Дж. Мэйнарда Смита. Концепция широкой адаптивной нормы и коадаптация генов в генофонде популяции. Генетический гомеостаз популяции.

Тема 2.7.

Виды в природе, критерии и структура Краткая история представлений о виде. Вид у Аристотеля как чисто логическая категория. Дж. Рей и К. Линней: типологическая концепция вида. Критерий нескрещиваемости видов Ж. Бюффона. Номиналистическая концепция Ж.-Б. Ламарка: отрицание реального существования видов. Противоречивость взглядов Ч. Дарвина на понятие вида. Концепция элементарных (монотипических) видов (А. Жордан, Г. де Фриз). Концепция политипического вида (А. Декандоль, А.П. Семенов-Тян-Шанский, Н.И. Вавилов и др.). Возникновение концепции биологического вида в рамках синтетической теории эволюции (Э.

Майр, Т. Добжанский и др.). Современное состояние представлений о виде. Критерии вида: морфологический, физиологический, биохимический, экологический, этологический и репродуктивный; их относительность, отсутствие абсолютного и универсального критерия. Основные положения концепции биологического вида. Критика концепции биологического вида. Концепция морфологического вида и другие альтернативные точки зрения.

Различия в понимании вида в разных таксономических группах организмов от вирусов до позвоночных. Неравноценность и разнообразие видовых форм. Агамные и инбредные виды. Аллопатрические, симпатрические, парапатрические и перипатрические популяции.

Гибридные зоны. Экотипы и экологические расы. Непрерывная (клинальная) и прерывистая (ступенчатая) географическая изменчивость. Локальные и географические расы, подвиды. Изолирующие механизмы: пространственная (географическая) и биологическая;

презиготическая (экологическая, этологическая, механическая, гаметическая) и постзиготическая (низкая жизнеспособность, стерильность и разрушение гибридов) изоляция. Соотношение между фенотипическими и генетическими различиями видов; виды-двойники.

Тема 2.8.

Видообразование Типы видообразования: дивергентное и недивергентное, постепенное и "мгновенное" видообразование. Аллопатрическое (географическое) видообразование и его механизмы и примеры. Перипатрическое видообразование; примеры и возможные механизмы: эффект основателя, инбридинг, генетический дрейф, "генетическая революция". Механизмы возникновения изоляции при аллопатрическом видообразовании. Видообразование путем отбора на усиление изоляции. Смещение репродуктивных признаков. Симпатрическое и парапатрическое видообразование. Смежно-симпатрическое и биотически-симпатрическое видообразование. Роль дизруптивного отбора в симпатрическом видообразовании. Возможные механизмы изоляции при симпатрическом видообразовании. Роль периферических изолятов. Популяционные волны, эффект бутылочного горлышка и принцип основателя. “Внезапное" симпатрическое видообразование и его возможные механизмы: гибридизация, хромосомные перестройки, полиплоидия. Парапатрическое видообразование.

Кольцевые виды. Полувиды и сингамеоны. Недивергентное видообразование: филетическое и гибридогенное. Последовательные виды и критерии их выделения.

Тема 2.9.

Макроэволюция Причины выделения понятия макроэволюция. Соотношение микро- и макроэволюции. Изучение филогенеза как основа изучения макроэволюции. Методы реконструирования филогенеза. Установление гомологии на основе Геккелевской триады признаков.

Неодарвинистский подход к объяснению филогенеза. Сравнительно-морфологический метод. Кладистический анализ и его применимость для таксонов разных рангов. Теория эволюции и принципы биологической систематики. Особенности палеонтологического метода изучения эволюции. Основные формы ископаемых остатков организмов. Тафономия - изучение путей и условий захоронения организмов.

Формы филогенеза таксонов:

стазигенез, анагенез, кладогенез, симгенез и вымирание. Дивергенция, конвергенция, параллелизм. Темпы эволюции и динамика филумов. Морфологическая и таксономическая скорость эволюции. Оценка темпов эволюции по скоростям образования и вымирания таксонов. Различия в скоростях эволюции между разными группами организмов; брадителия, горотелия и тахителия. Факторы, оказывающие влияние на скорость эволюции. Неравномерность и мозаичность эволюции и их возможные причины; "живые ископаемые".

Вероятность вымирания таксонов и гипотеза черной королевы (Л. Ван Вален). Изменение темпов вымирания в истории биоты Земли. Сравнение скоростей эволюции в разных таксонах. Понятие глобального экологического кризиса, его причин, сценария и значения в эволюции биоты. Эволюция формы и функции. Факторы, ограничивающие эволюцию формы. Ограничения, связанные с общей организацией и предковыми структурами, с функциональной коадаптацией органов и компромиссами между функциями. Многовариантность, случайность и непредсказуемость эволюции. Возникновение нового в эволюции: полифункциональность органов, смена функций, преадаптация, интенсификация, расширение, разделение функций. Полимеризация и олигомеризация гомологичных органов. Адаптивность макроэволюционных изменений. Биология развития и эволюция. Соотношение онтогенеза и филогенеза. Закон зародышевого сходства К. фон Бэра. Рекапитуляция; биогенетический закон Э. Геккеля и его ограниченность. Теория филэмбриогенезов А.Н. Северцова в свете современных данных. Аллометрический рост и гетерохрония процессов онтогенеза – важнейшие механизмы образования новых форм. Формы гетерохронии: педоморфоз (ретардация, неотения, прогенез, задержка смещения) и пераморфоз (акселерация, гиперморфоз, предварение смещения) и их значение в эволюции. Онтогенез и стабилизирующий отбор. Автономизация и рационализация онтогенеза. Канализация развития. Оценка гипотезы "системных мутаций" как механизма возникновения высших таксономических категорий. Прогресс и регресс в эволюции. Подход Ч.Дарвина к вопросу о прогрессивной эволюции. Биологический и морфофизиологический прогресс (ароморфоз) по А.Н. Северцову. Критерии биологического прогресса и регресса. Основные способы достижения биологического прогресса (направления макроэволюции): ароморфоз, идиоадаптация и морфофизиологический регресс. Специализация и прогресс. Типы морфофизиологических адаптаций. Эволюция крупных таксонов: скачкообразная или постепенная эволюция? Возможная роль и механизмы квантовой эволюции (Дж. Симпсон).

"Правила" макроэволюции: прогрессивного увеличение размеров тела (Э. Коп), необратимости эволюции (Л. Долло), прогрессивной специализации (Ш. Депере), происхождения новых групп от неспециализированных предков (Э. Коп), филогенетического предварения (Л.С. Берг). Макроэволюция в свете данных молекулярной биологии.

Тема 2.10.

Современные проблемы эволюционного учения Проблемы определения понятия жизни и ее происхождения на Земле. Теория нейтральности (М. Кимура). Скорости эволюции генов и белков. Концепция молекулярных часов. Теория прерывистого равновесия (Н. Элдридж и С. Гулд). Проблема направленности эволюции. Эпигенетическая эволюция. Проблемы эволюции биологического разнообразия и роль глобальных экологических кризисов в эволюции. Проблемы эволюции человека. Проблемы эволюции, связанные с развитием биотехнологии. Генетическая трансформация и горизонтальный перенос генов и их возможная роль в эволюции.

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Биология размножения и развития» является содействие формированию и развитию у студентов профессиональных компетенций, позволивших им в дальнейшем осуществлять профессиональную деятельность, направленную на знакомство с условиями воспроизведения организмов, с основными этапами эмбриогенеза различных представителей хордовых, с причинами аномалий развития, с методами получения и исследования эмбрионального материала.

Задачи изучаемой дисциплины:

Познакомиться с закономерностями развития животных организмов и человека в сравнительном плане.

Развить творческие способности и интерес к изучению данного предмета.

Познакомиться с научной и научно-популярной литературой по данной дисциплине.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина «Биология размножения и развития» относится к базовой части профессионального цикла.

Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин базовой части профессионального цикла: «Цитология и гистология».

Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин базовой части профессионального цикла: «Генетика и эволюция», «Физиология человека, животных и ВНД», «Биология человека», а также для последующей подготовки к итоговой государственной аттестации.

–  –  –

Тема 1. Предмет и методы биологии размножения и развития.

Предмет и методы биологии размножения и развития. Задачи и значение этой молодой науки. Взаимосвязь с эмбриологией, цитологией, гистологией, сельским хозяйством, медициной.

Тема 2. Онтогенез Способы размножения живых организмов.

Андрогенез, партеногенез, гиногенез.

Периоды развития: проэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный. Прямое и непрямое (личиночное) развитие. Филогенез. Развитие формы и функции в их взаимосвязи и единстве. Закономерности дифференцировки.

Краткие сведения из историибиологии развития и размножения. Теории преформации и эпигенеза. Основоположники научной и эволюционной биологии развития: К.Ф.

Вольф, Х.И.Пандер, К.М.Бэр, А.О.Ковалевский, И.М.Мечников. Основные закономерности эволюции организмов. Закон зародышевого сходства К.М.Бэра. Биогенетический закон Ф.Мюллера, Э.Геккеля. Развитие биогенетического закона в трудах А.Н.Северцова.

Теория филоэмбриогенеза. Экспериментальное направление в биологии размножения и развития.

Тема 3. Краткая характеристика ранних этапов эмбриогенеза хордовых животных Строение и функции половых желез.

Строение мужских гамет и их роль в половом размножении. Строение яйцеклеток разных животных. Типы по содержанию желтка и наличию яйцевых оболочек. Сперматогенез и овремен, мейоз. Оплодотворение. Гиногамоны.

Оплодотворение. Биологическое значение полового размножения. Другие формы размножения. Искусственное осеменение и оплодотворение в животноводстве, медицине.

Суррогатное материнство. Партеногенез, виды.

Зигота, ее свойства. Дробление зиготы, типы дробления. Бластула, виды бластул.

Влияние среды на дробление. Процесс гаструляции, типы гаструляции. Ранняя и поздняя гаструла. Образование зародышевых листков, их производные. Значение теории зародышевых листков для обоснования единства происхождения животных. Способы образования мезодермы. Дифференцировка мезодермы. Первичная и вторичная полости тела. Нейрула как стадия закладки осевых органов. Гистогенез и органогенез.

Тема 4. Основные черты эмбриогенеза у анамниа / на примере ланцетника и земноводных / Развитие ланцетника.

Строение яйца, оплодотворение. Дробление, гаструляция. Закладка осевых органов. Органогенез. Формирование личинки.

Особенности развития амфибий из яйцеклеток мезо- и телолецитального типа, особенности дифференцировки мезодермы, закладка ганглиозных пластинок.

Особенности развития рыб. Образование первого провизорного органа – желточного мешка.

Тема 5. Основные черты развития амниот Формирование внезародышевых частей у пресмыкающихся, птиц: желточного мешка, амниона, серозной оболочки, аллантоиса.

Строение яиц, особенности дробления, гаструляции, нейруляции.

Особенности развития млекопитающих, связанные с живорождением и вынашиванием плода в матке. Вторичная утрата желтка у плацентарных. Особенности дробления, гаструляции, закладки осевых органов. Формирование трофобласта, хориона, плаценты, типы плацент.

Тема 6. Особенности эмбриогенеза человека Изменение способов питания по ходу развития.

Раннее оформление нервной трубки, мозговые пузыри, развитие мускулатуры, анализаторов.

Критические периоды в развитии. Наиболее часто встречающиеся аномалии развития. Влияние лекарственных препаратов, никотина, алкоголя, наркотиков, вирусов, протозойных инфекций и др. на развитие эмбриона и плода.

Тема 7. Постэмбриональный и послеутробный периоды Возрастная периодизация у животных и человека.

Разная степень зрелости особей при яйцеживорождении и при рождении плода.

Продолжительность этапов жизненного цикла, продолжительность жизни. Биологический возраст у разных животных.

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Экология и рациональное природопользование» является формирование у студентов систематизированных знаний и умений в области фундаментальной и факториальной экологии, биоценологии и экосистемной экологии; формирование осознания места человека в системе органического мира и последствий его взаимодействия с окружающей средой; формирование научного подхода к охране природы и контролю за ее состоянием; формирование системного экологического мышления и аналитического подхода к экологическим проблемам; формирование экологического мировоззрения и экологической культуры, определяющей поведение человека по отношению к окружающему миру и к самому себе.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина «Экология и рациональное природопользование» относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла дисциплин (Б3).

Изучение данной дисциплины базируется на знании общеобразовательной программы по дисциплинам «биология» и «география». Кроме того, для освоения этой дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные при изучении дисциплин «Общая биология», «Зоология», «Ботаника», «Науки о Земле», «Безопасность жизнедеятельности».

Изучение данной дисциплины является необходимой основой для изучения таких дисциплин как «Физиологическая экология», «Экология популяций и сообществ», «Экология человека и социальные проблемы», «Экология растений», «Экология микроорганизмов», «Экология животных», «Гидроэкология», «Глобальная экология», «Основы природопользования и прикладной экологии», «Охраны природы и заповедное дело», «Экологический менеджмент», «Экологическая экспертиза и аудит»; для формирования культуры поведения в личностном и профессиональном аспекте, для развития экологического мышления в обществе и экологизации науки в целом.

3. Содержание дисциплины

РАЗДЕЛ 1. АУТЭКОЛОГИЯ

Тема 1.1.

Среда обитания. Экологические факторы. Адаптации организмов к факторам среды.

Среда обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная. Основные свойства среды обитания и способы адаптации к ним живых организмов. Экологические факторы и их классификация. Изменения факторов среды во времени и характер приспособления к ним живых организмов. Ресурсы и условия окружающей среды. Адаптация.

Виды адаптаций живых организмов к факторам среды (биохимические, физиологические, морфологические, поведенческие, онтогенетические). Способы воздействия экологических факторов на организмы (как раздражители, как ограничители, как модификаторы, как сигналы).

Тема 1.2.

Правило оптимума. Общие закономерности воздействия факторов среды на организм.

Правило оптимума. Толерантность или экологическая валентность, зона оптимума и зоны угнетения (пессимума). Эврибионты и стенобионты. Неоднозначность действия на разные факторы. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы среды. Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Взаимодействие факторов. Правило ограничивающих факторов.

Тема 1.3.

Важнейшие абиотические факторы и адаптация к ним организмов.

Температура. Ззакон Вант-Гоффа. Приспособления организмов, позволяющие регулировать обмен веществ при изменениях температуры окружающей среды. Температурные границы существования видов. Криофилы. Термофилы. Температура тела и тепловой баланс организмов. Регуляция температуры у животных. Элементарная регуляция температуры у растений: устричная транспирация, морфологические и физиологические адаптации. Адаптации растений к условиям крайнего дефицита тепла: нехолодостойкие, неморозостойкие, льдоустойчивые. Адаптации растений к высоким температурам: нежаростойкие, жаровыносливые.

Свет и солнечная радиация. Действие разных участков спектра солнечного излучения на живые организмы. Световые адаптации гелиофитов и сциофитов.

Влажность. Адаптация растений к поддержанию водного баланса. Типы ветвления корневых систем: экстенсивная, интенсивная. Приспособление наземных растений к кратковременным колебаниям условий водоснабжения и испарения: пойкилогидрические и гомойогидрические виды. Экологические группы растений по отношению к воде: гидатофиты, гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты, суккуленты, склерофиты, эуксерофиты, стипаксерофиты. Водный баланс наземных животных.

Тема 1.4.

Адоптивные биологические ритмы.

Внутренние циклы. Внешние ритмы. Суточный ритм: полифазный, двухфазный, однофазный. Приливно-отливные ритмы и синодические ритмы. Периодичность, равная лунному месяцу. Годичные (цирканные) ритмы. Фотопериодизм: Короткодневные и длиннодневные виды. Фенология. Биоклиматический закон Хопкинса.

Тема 1.5.

Адаптивная морфология организмов.

Конвергенция.

Жизненные формы растений. Фанерофиты, хамефиты, гемикриптофиты, криптофиты, терофиты. Древесные и полудревесные растения, наземные и водные травы. Разнообразие и изменчивость жизненных форм растений.

Жизненные формы животных. Наземные, подземные, древесные, воздушные, водные. Жизненные формы птиц. Жизненные формы мелких почвенных животных: атмобионты, эуздафические и гемиздафические виды.. Жизненные формы саранчовых: тамнобионты, хортобионты, герпетобионты, эремобионты, псаммобионты, петрбионты.

РАЗДЕЛ 2. ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Тема 2.1.

Понятие о популяции. Популяционная структура вида. Количественные показатели популяции.

Понятие о популяции в экологии. Основные характеристики популяции. Популяционная структура вида. Степень обособленности популяций. Классификация популяций:

ландшафтно-географическая, историко-генетическая, по способу размножения и генетической целостности, по способности к самовоспроизведению и по размерам.

Тема 2.2.

Половая и возрастная структура популяций.

Соотношение особей по полу. Причины неравного соотношения особей по полу.

Первичное, вторичное и третичное соотношение полов. Возрастная структур популяций.

Возрастная структура популяций у растений. Инвазионные и нормальные ценопопуляции, полночленные и нормальные неполночленные, регрессивная. Возрастная структура популяций у животных. Растущая, стабильная и сокращающаяся популяции. Возрастные пирамиды популяций.

Тема 2.3.

Пространственная структура популяции..

Биологическая роль пространственной структуры популяции. Типы пространственного распределения: равномерный, диффузный (случайный) и агрегированный (мозаичный или групповой), пульсирующий, циклический (переложенный). Пространственная дифференциация: интенсивный и экстенсивный типы использования территории. Оседлые животные. Преимущества оседлого образа жизни. Участки обитания. Номадные животные.

Пространственная структура групп. Биологическое преимущество группового образа жизни. Семейный образ жизни, колонии, стаи, стада.

Тема 2.4.

Динамика численности популяции. Стратегии роста численности популяций.

Экологические стратегии выживания.

Биотический (репродуктивный) потенциал. Кривые роста популяций. Рождаемость (абсолютная и удельная). Моновалентные и поливалентные, монокарпические и поликарпические виды. Смертность. Типы динамики численности и экологические стратегии: стабильный, лабильный (флюктуирующий), эфемерный (взрывной). Стратегия выживания популяций. Кривые выживания. K-r отбор. Популяционная стратегия выживания у растений: патиенты, виоленты, эксплеренты.

Тема 2.5.

Понятие гомеостаза популяции. Поддержание пространственной структуры Гомеостаз популяции. Поддержание пространственной структуры: «индивидуализация» территории. Территориальная агрессия и ее виды. Маркирования территории. Регуляция территориального поведения.

Тема 2.6.

Этологическая структура популяции. Иерархия.

Поддержание иерархической структуры. Доминант, субдоминант, подчиненный.

Преимущества доминанта. Схема формирования групп. Факторы, определяющие становление системы доминирования.

Тема 2.7.

Генетическая структура популяции. Механизмы регуляции генетической структуры. Регуляция плотности населения.

Поддержание генетической структуры: иерархия и сексуальное доминирование, закономерные нарушения доминирования, подвижность и расселение, половая избирательность, возрастной кросс. Регуляция плотности населения: информация о плотности населения, регуляция плодовитости и смертности, регуляция дисперсии особей в пространстве, плотность популяции растений.

РАЗДЕЛ 3. БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ

Тема 3.1.

Биогеоценотический уровень организации жизни.

Понятие об экосистемах и биоценозах. Организация экосистем: сообщества, биотоп, экотон. Учение о биогеоценозах.

Тема 3.2.

Видовая и пространственная структура биоценозов.

Видовая структура биоценоза. Богатсво видового состава. Правило А. Тинемана.

Видовое разнообразие (-разнообразие, -разнообразие). Количественные характеристики вида в биоценозе: виды эдификаторы, обилие вида, частота встречаемости, степень доминирование, индексы разнообразии (Шеннона, Пиелу). Консорциум. Пространственная структура биоценоза: вертикальная (ярусное сложение) и горизонтальная (мозаичность).

Приуроченность животных к обитанию в ярусной системе: геобий, герпетобий, бриобий, филлобий, аэробий, наземногнездящиеся, кустарниковые, древесные. Биогеоценотические парцеллы. Экологическая структура.

Тема 3.3.

Трофическая структура биоценоза.

Типы питания живых организмов (автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы). Трофические уровни: продуценты, консументы первого порядка (фитофаги), консументы второго порядка (зоофаги), консументы третьего порядка. Сапрофаги, редуценты. Трофические цепи и сети питания. Цепи выедания (пастбищные или потребления) и разложения (детритные).

Тема 3.4.

Экологические пирамиды.

Экологические пирамиды. Правило пирамид (чисел, биомассы, энергии).

Тема 3.5.

Экологическая ниша. Правило конкурентного исключения.

Понятие экологической ниши. Работы Ю. Одума и Г. Хатчинсона в определении экологических ниш. Фундаментальная и реализованная экологические ниши. Перекрывание ниш и конкуренция. Правило конкурентного исключения Г.Ф. Гаузе. Случаи возможных взаимоотношений ниш (плотность приспособления, модель теории множеств). Механизмы выхода из конкуренции и разграничения экологических ниш. «Разделение труда».

Тема 3.6.

Типы взаимоотношений организмов в экосистеме.

Классификация биоценотических отношений организмов. Конкуренция. «Диффузная» конкуренция. Нейтрализм. Сотрудничество. Мутуализм. Комменсализм: нахлебничество, квартиранство, нидеколы. Аменсализм. Хищничество. Паразитизм. Классификация В.Н. Беклемишева. Прямые и косвенные отношения между видами: трофические, топические, форические, фабрические.

Тема 3.7.

Поток энергии и биологическая продуктивность в экосистеме.

Распределение солнечной энергии и вещества. Энергетические затраты на поддержание всех метаболических процессов. Коэффициент использования потребленной пищи на рост. Продуктивность экосистемы. Первичная продукция: валовая и чистая. Вторичная продукция. Схема биогеохимического круговорота. Распределение биологической продукции.

Тема 3.8.

Динамика и развитие экосистем (цикличность). Типы сукцессий и особенности их протекания.

Циклические изменения в экосистемах: суточные преобразования, сезонные изменения, многолетняя изменчивость. Экзогенетические и эндогенетические смены сообществ. Дигрессия. Сукцессия. Причины возникновений сукцессий. Сукцессионная серия.

Типы сукцессионных смен: первичная и вторичная. «Сезонные» и поточные (конвеерные) сукцессии. Этапы сукцессионного процесса по Ф. Клементсу. Климаксовое сообщество.

Агроэкосистемы.

РАЗДЕЛ 4. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ

Тема 4.1.

Биосфера как арена жизни. Границы и вещество биосферы.

Понятие о биосфере. Вещество биосферы. Распределение жизни в биосфере. «Живые» оболочки Земли: гидросфера, литосфера, атмосфера. Живое вещество, его свойства и функции. Функции биосферы.

Тема 4.2.

Круговорот веществ в природе. Развитие биосферы.

Глобальный биогеохимический круговорот. Резервеый и подвижные (обменный) фонды вещества. Круговорот углерода, кислорода, воды, азота, фосфора, серы. Развитие биосферы. Время появления первых организмов. Строматолиты. Накопление кислорода и прокариотическая жизнь. Первые аэробные организмы – Акритархи. Многообразие вендского периода. Фауна «Эдиакары». Скелетная революция. Формирование наземной биоты в Фанерозое. Эволюция высших растений и животных.

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Биология человека» является содействие формированию и развитию у студентов общекультурных и профессиональных компетенций, позволяющих им в дальнейшем осуществлять профессиональную деятельность посредством освоения теоретических основ биологии, практического применения полученных знаний и реализации методов изучения человека в исследовательской работе.

Задачи изучаемой дисциплины:

создать чёткое представление о предмете «Биология человека» как комплексной дисциплины, включающей разносторонние аспекты изучения человека;

познакомить студентов с основами изучения организма человека как единой целостной морфо-физиологической системы на разных уровнях организации;

познакомить студентов с анатомо-морфологическими, физиологическими, психофизиологическими, экологическими, поведенческими и социальными особенностями в сравнении с высшими антропоидами и другими млекопитающими;

рассмотреть основные проблемы и спорные вопросы в изучении антропогенеза, сформировать картину возникновения и становления человека и человеческого общества на основе современных данных антропологических исследований;

познакомить студентов с некоторыми методами антропометрических исследований, методиками изучения человека в экологическом аспекте;

рассмотреть вопросы этнической антропологии, расоведения и закономерностей существования и развития человеческой популяции, охарактеризовать возможные перспективы человечества.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина «Биология человека» относится к базовой части профессионального цикла.

Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин базовой части профессионального цикла: «Цитология и гистология», «Биология размножения и развития», «Зоология».

Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин базовой части профессионального цикла: «Генетика и эволюция», «Физиология человека, животных и высшая нервная деятельность», «Экология человека и социальные проблемы», а также для последующей подготовки к итоговой государственной аттестации.

<

3. Содержание дисциплины

Раздел 1. Введение в дисциплину «Биология человека»

Тема 1.1.

Предмет и задачи курса «Биология человека». Место человека в природе Предмет, задачи курса «Биология человека». Его основные разделы.

Место человека в природе. Две позиции мировоззрения: антропоцентризм и биоцентризм. Новые мировоззренческие ценности. Понятие биоэтики.

Раздел 2. Сравнительная анатомия и морфология человека Тема 2.1.

Человек как примат Систематическое положение человека в животном мире. Черты строения, физиологии и генетики человека, общие с млекопитающими; общие с приматами.

Тема 2.2.

Общая характеристика анатомо-морфологических особенностей человека

Особенности опорно-двигательного аппарата, связанные с прямохождением:

строение стопы, кости и мускулатура нижних конечностей, таз, позвоночник, пропорции тела, грудная клетка. Комплекс «трудовой руки». Особенности черепа и зубов. Структурно-функциональные особенности головного мозга. Речь и связанные с ней особенности строения. Редукция волосяного покрова.

Тема 2.3.

Скелет человека. Позвоночник Скелет человека. Отделы скелета. Основные различия в скелете человека и человекообразных обезьян.

Позвоночник. Отделы. Изгибы. Особенности строения позвонков различных отделов. Сочленения позвонков. Возрастные особенности позвоночника. Отличительные черты строения в сравнении с антропоидами.

Тема 2.4.

Строение черепа человека Кости мозгового и лицевого черепа. Сочленения костей. Топография черепа в целом. Возрастные особенности черепа. Половой диморфизм в строении черепа. Индивидуальные различия черепов.

Тема 2.5.

Таз человека Строение таза человека. Кости и связки. Половые различия. Сравнение с тазом обезьяны. Особенности, связанные с прямохождением. Биологические невыгодные черты строения таза человека.

Тема 2.6.

Костно-мышечная система нижних и верхних конечностей человека Кости и суставы свободной нижней конечности. Особенности строения стопы человека, связанные с прямохождением. Функциональные группы мышц нижней конечности: сгибатели, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы. Особенности мускулатуры нижней конечности в сравнении с антропоидами.

Плечевой пояс. Кости и суставы свободной верхней конечности. Скелет кисти.

Функциональные группы мышц верхней конечности: сгибатели, разгибатели, пронаторы и супинаторы. Мышцы ладонной поверхности кисти. Отличительные характеристики костно-мышечного аппарата верхней конечности человека.

Тема 2.7.

Антропометрия. Оценка физического развития с помощью индексов Методы антропометрических исследований. Соматоскопия, соматометрия, физиометрия. Измерение основных антропометрических показателей: длины тела, массы тела, длины окружности грудной клетки и головы, мышечной сила кисти и туловища, частоты сердечных сокращений, жизненной емкости легких.

Понятие возрастной нормы. Принципы определения возрастных нормативов в группах людей с использованием статистических методов. Понятие физического развития.

Использование вычислений индексов для оценки физического развития человека:

индекс Пинье, весо-ростовой, жизненный, силовой, становой индексы. Индекс пропорциональности грудной клетки, отражающий нормостеническое, астеническое, гиперстеническое телосложение.

Тема 2.8.

Конституции человека. Определение соматотипа Конституция как комплексный вопрос в изучении человека. Морфологическая конституция. Варианты классификации мужских и женских соматотипов. Методика определения соматотипа с помощью индексов относительных показателей состава тела.

Тема 2.9.

Речевой аппарат человека Строение гортани человека: хрящи, полость гортани, мышцы и их функции. Особенности строения в сравнении с млекопитающими. Механизмы речеобразования: фонация и артикуляция.

Раздел 3. Антропогенез Тема 3.1.

Этапы эволюции приматов и человека. Происхождение рода Homo Основные этапы эволюции приматов. Третичный период (палеоген и неоген). Важнейшие гипотезы времени и места выделения человеческой линии эволюции. Проблема «грани» между первыми гоминидами и их обезьяньими предками. Состав семейства гоминид.

Четвертичный период - антропоген, его характеристика и подразделения. Ранние гоминиды. Австралопитеки Южной и Восточной Африки, австралопитек афарский. Первые представители рода «человек». Homo habilis и древнейшая (олдувайская) культура человека.

Homo erectus. Варианты архантропов, их морфологическая и археологическая характеристика. Ашельская культура.

Основные факторы гоминизации.

Тема 3.2.

Происхождение и эволюция современного человека Происхождение Homo sapiens: время, место, предок.

Миграционная и эволюционная гипотезы сапиентации. Палеоантропы и неандертальцы, их морфологические и археологические характеристики. Мустьерская культура.

Проблема неандертальской фазы в эволюции человека.

Древнейшие представители человека разумного (неоантропы). Культура верхнего палеолита.

Социогенез. Биологическое развитие современного человека. Теории моно- и полицентризма.

Раздел 4. Экология человека Тема 4.1.

Экология человека как научное направление. Факторы экологии человека. Стресс Экология человека как отрасль науки. Объект и задачи исследования экологии человека. Экологические факторы. Классификация. Абиотические и биотические факторы.

Экологически опасные и безопасные факторы. Факторы, разрушающие и сохраняющие здоровье. Ксенобиотики и аллергены. Учение о стрессе. Значение стресса в жизни человека. Эустресс и дистресс. Адаптационный синдром. Стадия адаптационного синдрома.

Стресс и здоровье человека. Факторы стресса. Социальный стресс и характер адаптивных поведенческих реакций у человека. Управление стрессом и снятие стресса.

Тема 4.2.

Адаптационные возможности человека Адаптационные возможности человека. Адаптации человека к природноклиматическим факторам и физическим нагрузкам. Адаптивные типы.

Оценка степени адаптации и прогнозирование адаптационных возможностей организма с помощью определения величины адаптационного потенциала.

Тема 4.3.

Биологический возраст человека Понятие биологического возраста. Образ жизни человека – фактор здоровья. Старение. Механизмы и критерии. Методы определения биологического возраста человека.

Тема 4.4.

Метеочувствительность

Понятие метеочувствительности. Метеотропные реакции. Типы метеочувствительных людей. Оценка влияния погоды на функциональные характеристики человека:

сердечно-сосудистую деятельность, умственную работоспособность, эмоциональное состояние, общее самочувствие.

Тема 4.5.

Биологические ритмы организма человека Понятие биоритмов. Типы колебательных процессов. Классификация биологических ритмов. Механизмы ритмогенеза. Определение биоритмологической организации функций на примере работы сердечно-сосудистой системы. Вычисление индивидуальной динамики физического, эмоционального и интеллектуального биоритмов.

Раздел 5. Этническая и популяционная антропология Тема 5.1.

Расы и нации человека. Расообразование Понятие о популяции и расе. Популяционный полиморфизм и политипия. Происхождение полиморфизма и политипии у современного человека. Биологические и социальные термины описания человеческих общностей, «раса» и «нация». Расовые признаки.

Факторы расообразования.

«Большие», «малые», переходные расы и антропологические типы. Морфологическое описание «больших», «малых» и переходных рас, их географическое распространение. Географическая классификация народов мира.

Понятие об этносе. Этногенез.

Тема 5.2.

Популяции человека Плотность населения и его численность. Регуляция численности популяции человека: природные и социальные факторы и механизмы. Экологические показатели стабильности популяций. Особенности динамики популяций человека. Демографические перспективы человечества.

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Основной целью преподавания дисциплины «Введение в биотехнологию» студентам, обучающимися по направлению подготовки 020400.62-Биология является формирование у студентов современных представлений об уровне научных достижений в области биотехнологии, клеточной и генетической инженерии и проблемах решаемых с помощью биотехнологических подходов, знакомство с существующими промышленными биотехнологическими процессами различного уровня.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина «Введение в биотехнологию» относится к базовой части профессионального цикла Б3, изучается в 6 семестре.

Биотехнология является обязательным и важным звеном в системе химикобиологических наук, обеспечивающих фундаментальные теоретические знания, на базе которых строится подготовка будущего бакалавра-биолога.

Курс предусматривает рассмотрение теоретических основ биотехнологии и знакомство студентов с ее отдельными разделами. Для изучения данной дисциплины необходимо предварительное освоение студентами общей и органической химии, биохимии, молекулярной биологии, биофизики, общей биологии, микробиологии, генетики. Знания, полученные при изучении дисциплины «Введение в биотехнологию» необходимы для успешного усвоения таких дисциплин как «Медицинская биохимия», «Нанобиотехнология», «Радиобиология», «Биохимия и биотехнология продуктов пчеловодства» подготовки к итоговой государственной аттестации; и должно чётко коррелировать со смежными дисциплинами путем установления межпредметных связей.

3. Содержание дисциплины

Раздел 1. Введение, основные понятия.

Роль биотехнологий в современной жизни, задачи.

Определение биотехнологии, ее отличие от других технологий, объектами которых являются растения и животные. Краткая историческая справка о возникновении и развитии биотехнологии. Основные понятия: генная инженерия, технология рекомбинантных ДНК, молекулярная биотехнология. Перспективы развития биотехнологии в различных отраслях народного хозяйства.

Современная биотехнология, ее научные основы и промышленные применения. Биологические системы, используемые в современной биотехнологии.

Раздел 2. Биотехнологические процессы в пищевой промышленности Тема 2.1.

Виды биохимической деятельности микрообъектов, используемых в биотехнологии. Основные продукты биотехнологии.

Тема 2.2.

Применение биотехнологии или ее продуктов в медицине, пищевой промышленности, нефтедобыче, энергетике, гидрометаллургии, биоэлектронике, экологии, сельском хозяйстве, других отраслях. Преимущества биотехнологических процессов.

Тема 2.3.

Пищевая промышленность – важнейшая отрасль биоиндустрии. Выращивание дрожжей, водорослей, бактерий для получения белков, аминокислот, витаминов, ферментов. Промышленное получение белков, аминокислот, витаминов, ферментов.

Тема 2.4.

Производство кормового белка. Преимущества использования микроорганизмов в получении белка. Использование дрожжей и бактерий в качестве источника белка и витаминов, а также аминокислот. Источники углеводов для роста дрожжевых клеток.

Производство в промышленном масштабе кормового белка в различных странах, использование в пищевых продуктах. Использование водорослей и микроскопических грибов для получения кормового белка.

Раздел 3. Применение биотехнологических процессов для решения проблем окружающей среды.

Экологическая биотехнология, её задачи. Биотрансформацияксенобиотиков и загрязняющих окружающую среду веществ. Получение экологически чистой энергии. Биогаз.

Стадии биометаногенеза. Производство этанола. Биотехнология преобразования солнечной энергии. Фотопроизводство водорода. Очистка сточных вод. Методы очистки сточных вод: механические химические, физико-химические, биологические. Отстой сточных вод и его использование.

Раздел 4. Биодеградация токсичных соединений Микроорганизмы, участвующие в «переработке» бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов.

Роль ферментов в процессах биодеградации. Факторы, влияющие на процессы биодеградации. Создание бактериальных штаммов, обладающих более широкими каталитическими возможностями. Перенос плазмид. Изменение генов. Технологии биодеградации, основанные на использовании рекомбинантных штаммов.

Раздел 5. Генетика и технология рекомбинантных ДНК.

Основы генетической инженерии.

Генетика. Мутации. Технологии рекомбинантных ДНК, основанные на переносе генетического материала из одного организма в другой. Рестрицирующие эндонуклеазы.

Плазмидные векторы. Клонирование структурных генов эукариот. Генетическая трансформация прокариот Химический синтез ДНК. Фосфорамидный метод. Применение синтезированныхолигонуклеотидов. Синтез генов. Синтез коротких генов. Сборка генов из модулей. Сборка генов из двухцепочечных фрагментов. История развития генетической инженерии. Биотехнология рекомбинантных ДНК. Экспрессия чужеродных генов. Клонирование и экспрессия генов в различных организмах. Использование генетической инженерии в животноводстве, трансгенные животные. Получение инсулина на основе методов генетической инженерии. Синтез соматотропина. Получение интерферонов. Генная инженерия растений: получение трансгенных растений. Повышение эффективности процессов фотосинтеза, устойчивость растений к фитопатогенам, к гербицидам, к насекомым, к абиотическим стрессам. Клеточная инженерия растений. Культура клеток и тканей. Методы и условия культивирования изолированных тканей и клеток растений. Использование методов культуры изолированных клеток и тканей в создании технологий. Биотехнология в сельском хозяйстве. Клональные микроразмножения и оздоровление растений.

Методы клонирования, принципы, перспективы использования

–  –  –

по направлению подготовки 020400 Биология по профилю подготовки Биоэкология

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Основы биоэтики» является формирование у бакалавров естественнонаучного мировоззрения и состоит в признании бакалавром нравственного долга человека перед всеми живыми существами на Земле, включая низшие формы животных, а также растения, в воспитании гуманного отношения к животным, в воспитании понимания необходимости усовершенствования технологии работы с лабораторными животными и животными в естественной среде с целью исключения боли, дискомфорта и неудобства у подопытных и наблюдаемых животных, в воспитании понимания необходимости уменьшения числа лабораторных и наблюдаемых животных, используемых в эксперименте и исследованиях в естественной среде. В формировании понимания необходимости использования альтернативных методов, позволяющих обойтись без использования животных, в привитие этической оценки действий человека в системе «врач-пациент» в рамках проблем оперативного и терапевтического вмешательства, биомедицинского эксперимента, клонирования, права распоряжения жизнью (эвтаназия, суицид, аборты).

2. Место дисциплины в структуре ОПОП бакалавриата Дисциплина «Основы биоэтики» относится к базовой (общепрофессиональной) части дисциплин профессионального цикла (Б3).

Для освоения этой дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные при изучении дисциплин «Зоология», «Цитология и гистология», «Биология размножения и развития».

Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин базовой (общепрофессиональной) и вариативной (профильной) части дисциплин профессионального цикла: «Иммунология», «Физиология человека и животных», «Этология», «Охотоведение», а также для последующего прохождения научноисследовательской практики и подготовки к итоговой государственной аттестации. Освоение данной дисциплины является необходимой основой для формирования культуры поведения в личностном и профессиональном аспекте.

3. Содержание дисциплины

Раздел 1. Введение в биоэтику.

Общие принципы биоэтики.

Тема 1.1.

Биоэтика как наука, общие принципы.

Понятие биоэтики, происхождение и определение. Задачи науки. Этапы развития биоэтики. Биоэтика и человек. Биоэтика: отношение к животным. Принципы гуманной экспериментальной техники: деликатность, сокращение, замещение. Конвенция Совета Европы по защите прав и достоинства человека в связи с применением различного рода биологических и медицинских средств (1993 г.). Европейский совет по защите животных, используемых для научных целей (1980). Структура современных биоэтических проблем.

Роль эмпатии в биоэтике. Научные и философско-мировоззренческие понятия биоэтики. Соотношение этики и биоэтики. Биология и этика: пути пересечения и объективного синтеза. Нравственные аспекты современных биотехнологий. Правомерность применения моральных оценок в этой сфере.

Тема 1.2.

Биомедицинская этика, общие принципы.

Предпосылки для этического отношения к человеку и пациенту и бережного отношения к животным.

Принципы биомедицинской этики: «не навреди», «делай благо», принцип уважения автономии пациента, принцип справедливости. Биоэтические анияновы современной медицины. Правила повседневной врачебной деятельности: правило правдивости, правило конфиденциальности, правило информированного согласия. Модели моральной медицины в эпоху революционных изменений: технический, сакральный, коллегиальный, контрактный типы. Этические правила взаимоотношений «врач-пациент» и «ученый – живой объект».

Раздел 2. Биоэтические проблемы репродукции человека.

Тема 2.1.

Современные биомедицинские технологии в репродукции человека.

Современный уровень влияния биомедицинских технологий на процесс репродукции человека. Биотехнологическая революция, объективные предпосылки и прогнозируемые результаты. Демографическая ситуация и демографический кризис. Причины снижения численности населения. Биогенетические и социальные аспекты проблемы.

Тема 2.2.

Этические проблемы репродукции человека Искусственные дети. Искусственная инсеминация, современные методики, оценка степени их эффективности, биоэтические проблемы искусственной инсеминации. Экстракорпоральное оплодотворение или оплодотворение in vitro, биоэтические проблемы его применения: разрыв между совокуплением и зачатием, использование донорских половых продуктов, предимплантационная диагностика, избыточность получения яйцеклеток, зигот, зародышей, высокая коммерциализация.

Тема 2.3.

Биоэтические проблемы контроля репродукции человека.

Право родиться или статус эмбриона. Признаки начала человеческой жизни: формирование дыхательной системы, формирование сердечно-сосудистой системы, функционирование ствола мозга, образование первичной полоски, имплантация бластоцисты, слияние гамет-образование генома человека. Гуманитарные и этико-философские подходы к определению начала жизни: градуализм, психоаналитический подход, социологизм, морально-интенциональный подход, философско-антропологический подход, теологический подход.

Проблема абортов. Движения «pro-choice» и «pro-life». Основные аргументы «за» и «против» абортивной практики. Виды абортов: терапевтический и эугенический, показания к применению, этические проблемы. Антигестативная абортивная техника.

Тема 3. Биоэтические вопросы клеточной медицины и трансплантологии.

Тема 3.1.

Клеточная медицина Клеточная медицина, история развития. Примеры пересадки тканей. Биоэтичекие и экономические вопросы клеточной медицины. Клеточные банки: первый шаг в будущее.

Новые технологии клеточной медицины: стволовые клетки.

Тема 3.2.

Стволовые клетки.

Биоэтические недостатки исследований стволовых клеток. Типы стволовых клеток, ограничение на их использование. Исследования и использование эмбриональные стволовые клетки. Успехи и перспективы исследования региональных стволовых клеток (взрослого организма).

Тема 3.3.

Трансплантология.

Трансплантология, история развития. Основные виды трансплантологии: ауто-, гомо-, гетеро- и ксенотрансплантация. Характеристика, недостатки, ограничения на применение. Биоэтические проблемы трансплантологии. Проблема коммерциализации в трансплантации. Этические проблемы, связанные с констатацией смерти человека. История развития оснований для констатации смерти человека. Концепция «смерти мозга».

Этические проблемы, связанные с регулированием процесса эксплантации (изъятия) донорских органов или тканей. Виды эксплантации: рутинное изъятие, принцип презумпции согласия, принцип презумпции несогласия. Этико-правовое регулирование прижизненного пожертвования органов и тканей. Критерии распределения донорских органов или тканей. Медико-этические проблемы ксенотрансплантации.

Раздел 4. Биоэтические проблемы клонирования.

Тема 4.1.

Клонирование.

Клонирование и клонация. Понятие клона. Основные понятия клонирования (энуклеация, импритинг, тотипотентность, трансгенность). Методы клонации: близнецовое деление, пересадка клеточного ядра. Успехи и неудачи применения методов клонирования живых объектов. Возможные области применения технологии клонирования в различных областях: медицина, с/хозяйство, демография.

Биоэтические проблемы и этико-правовое регулирование клонирования человека.

Степень сходства клона и родителя. Официальная государственная оценка клонирования.

Несовершенство технологии клонирование как ограничение ее применения. Клонирование и человеческое достоинство и уникальность. Сокращение генетического разнообразия вследствие применения технологии клонирования. Недопустимость клонирование человека как банка органов для трансплантации.

Религиозная оценка клонирования человека. Права и ответственность клонов. Клонирование умерших. Перспективы развития технологии клонирования человека.

Раздел 5. Биоэтические аспекты медицинской генетики.

Тема 5.1.

Биоэтические аспекты проекта «Геном человека».

Биоэтические проблемы проекта «Геном человека». Идеи осуществления проекта.

История проекта, достигнутые успехи и сделанные открытия. Открытость и доступность информации проекта «Геном человека» вне зависимости от доли участия в проекте и от государственной принадлежности как основа успешного выполнения и всемирного значения. Поиск геномной причины «человечности» биологического существа. Подходы и успехи. Недопустимость патентирования расшифрованных участков ДНК человека. Отсутствие оснований для торговли информацией о геноме человека.

Тема 5.2.

Биоэтические проблемы генных технологий.

Этические проблемы прикладных генных технологий, методы, задачи, успехи на современном этапе. Дилемма «помощи» и «сохранения индивидуальности». ДНКдиагностика, методы, задачи, успехи на современном этапе. Генная терапия, потенциал к развитию и осторожность в использовании. Регулирующие юридические документы применения ДНК-диагностики и генной терапии (конвенции Совета Европы, руководство ВОЗ, декларация ЮНЕСКО).

Раздел 6. Право на жизнь: биоэтические аспекты суицида и эвтаназии.

Тема 6.1.

Право на жизнь. Биоэтические аспекты суицида.

Международный пакт о гражданских и политических правах (1966 г.): право на жизнь. Аспекты права на жизнь: право на сохранение жизни, право на распоряжение жизнью.

Два пути реализация человеком права на распоряжение жизнью: суицид и эвтаназия. Биоэтические проблемы суицида. Основание для этико-психологического анализа:

жизненный смысл, кризисное состояние, инверсия отношений к жизни и смерти. Цель самоубийства, личностный смысл самоубийства, моральный выбор и общественное сознание. Статистика суицида.

Тема 6.2.

Биоэтические аспекты эвтаназии.

Виды эвтананзии. Жизнь к смерти: два типа цивилизаций – сотериологический и гедонистиченский. Реанимирование, проблемы и соблазны: констатация смерти мозга, бесконечное реанимирование, умерщвление. В пользу «легкой смерти»: милосердие (последнее лекарство), абсолютная автономия человека, альтруизм (самопожертвование), достойная смерть как право на комфорт, справедливость (лишние люди), евгеника (генетическая селекция). Несовместимость эвтаназии с врачебным призванием – деонтологический подход к эвтаназии. Прагматический подход медицины к эвтаназии. Психологический подход к эвтаназии. Хосписное движение как альтернатива эвтаназии.

Раздел 7. Этика медико-биологического эксперимента над человеком.

Тема 7.1.

История медико-биологического эксперимента над человеком.

История проблемы медико-биологического эксперимента над человеком. Врачебная деятельность и медико-биологические исследования: уроки II мировой войны – Нюрнбергский и Хабаровский процессы, концентрационные лагеря, создание бактериологического и химического оружия, опыты над умственно отсталыми детьми и душевнобольными в США. Правовое обоснование медико-биологических исследований: Нюрнбергский кодекс, Хельсинская декларация (1964 г.), Конвенция о правах человека и биомедицине (1996 г.).

Тема 7.2.

Биоэтические проблемы медико-биологического эксперимента над человеком.

Особенности исследований и испытаний над человеком: раскрытие на человеке механизмов действия физических, химических, биологических и психологических факторов жизнедеятельности в экстремальных условиях, нормирование искусственной среды обитания человека. Определение психофизиологических возможностей человека в исполнении профессиональных задач, проведение эргономических испытаний, испытание систем жизнеобеспечения, апробация средств аварийного спасения.

Раздел 8. Основные биоэтические принципы при проведении исследований на животных.

Тема 8.1.

Биоэтические проблемы научных исследований в экспериментальной биологии.

История этической проблемы использования лабораторных животных. Движение в защиту животных: запрет вивисекции, антигуманные эксперименты, правовые вопросы защиты животных, использование приматов в экспериментальной медицине. Современное состояние проблемы использования лабораторных животных.

Тема 8.2.

Биоэтические аспекты биомедицинского эксперимента с использованием лабораторных животных.

Организация биомедицинского эксперимента с использованием лабораторных животных: избегание боли и стрессовых воздействий, минимизация количества лабораторных животных, стандартизация условий эксперимента, разработка альтернативных методов исследования. Международные документы регламентирующие эксперименты с животными: Правила проведения доклинических испытаний лекарственных веществ по системе GLP (1979 г.), Европейская конвенция по защите позвоночных животных используемых для экспериментов (1985 г.). Руководство по разведению и содержанию лабораторных животных (1993 г.) и отечественные документы по защите животных в экспериментальной биологии: Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев), приказа Минздрава СССР, Правила разведения инбредных животных АМН СССР, правила доклинической оценки безопасности фармакологических средств (GLP, 1992 г.).

Тема 8.3.

Портрет моральной биологии.

Биоэтические основы современной биологической и медицинской науки.

Биоэтические проблемы научных исследований в естественной среде. Правила использования животных в научных целях: законность, выбор видов, число особей, боль и дискомфорт.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |
Похожие работы:

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2015. – Т. 24, № 3. – С. 193-196. УДК 598. 2 НОВЫЙ ДЛЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ ВИД ОРНИТОФАУНЫ – КРЕЧЕТ (Falco rusticolus Linnaeus, 1758) © 2015 В.Г. Шведов, Д.В. Магдеев1 Зоологический музей им....»

«Сценарий урока "Планктонные организмы Черного моря". Учитель: Новоселова Ирина Анатольевна, учитель биологии МОУ СОШ №86. Класс: 6. Цель работы: знакомство с планктонными организмами Черного моря путем создания моделей и микроскопического исследования черноморской воды.Задачи: 1. Охарактеризовать особенно...»

«УДК 576.89 (470.323) К ВОПРОСУ ОБ АКТУАЛЬНОСТИ ИЗУЧЕНИЯ АЛЯРИОЗА (МЕЗОЦЕРКАРИОЗА) НА ТЕРРИТОРИИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ © 2013 Н. С. Малышева1, Н. А. Самофалова2, Е. А. Власов3, Н. А. Вагин4, А. С. Елизаров5, А. Н. Борзосеков6, К. А. Гладких7 директор НИИ паразитологии, докт. биол. наук, профессор, ст. науч....»

«Федерал ьное аге нтс тво по образованию РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан геолого-географического факультета Г.М. Татьянин "_" 2005 г. КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ: СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ Методические указания Направление 020300 – Геология Специальности 020301 – Геология 0203...»

«О. Н. Погорелая УДК 504:911.372.6 (470.324) О. Н. Погорелая О МЕТОДАХ И ПРИЕМАХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗОНИРОВАНИЯ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ Обсуждаются понятийно-терминологический аппарат, методы и критерии экологического зонирования урбанизированных территорий. Проанализированы способы оценки их экологического сос...»

«ISSN 0869-4362 Русский орнитологический журнал 2015, Том 24, Экспресс-выпуск 1147: 1859-1866 О гнездовании водяных птиц на мелководьях у заказника "Северное побережье Невской губы" Ю.М.Михайлов, Э.М.Зайнагутдинова Юрий Михайлович Михайлов. Кафедра прикладной экологии, б...»

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2014. – Т. 23, № 2. – С. 124-131. УДК 504.064.36:574 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗООПЛАНКТОНА ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕК КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ © 2014 А.С. Семенова Атлантический научно-исследовательский институт рыбно...»

«УДК 547.913:630*114.31 ЛЕТУЧИЕ МЕТАБОЛИТЫ ЯВОРА В.В. Слепых Федеральное государственное бюджетное учреждение "Сочинский национальный парк" Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Кисловодский сектор научного отдела, Кисловодск, Россия, e-mail: niprozemles@yandex.ru Введение Фитоо...»

«1. Вольф Бавария 2. Основы звукоизоляции 3. Инструкция по монтажу 4. PhoneStar на полу 5. PhoneStar на стене 6. PhoneStar на потолке Промышленная звукоизоляция 7. Материалы и комплектующие 8. Сертификаты 9. special Инструкция по монтажу Общая информация PhoneStar – инновационная звукоизоляционная панель, состоящ...»

«Биохимия, биотехнология и диагностика УДК 619:576.895.122 НЕРВНАЯ И МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА ЦЕРКАРИЙ И ВЗРОСЛЫХ ФОРМ ТРЕМАТОД Cryptocotyle lingua и C. concavum (Heterophyidae) Н.Б. ТЕРЕНИНА доктор биологических наук О.О. ТОЛС...»

«СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО БЛАГОПОЛУЧИЯ НАСЕЛЕНИЯ – ОПЫТ РАБОТЫ В ОСОБЫх УСЛОВИЯх АКАДЕМИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК Геннадий Григорьевич Онищенко Начало XXI столетия оз...»

«КНАУФ-суперлист – высококачественная экологически чистая разновидность гипсоволокнистых листов, ГВЛ. Предназначен для строительных отделочных работ сухим способом. Производится по ГОСТ Р 51829-2001 прессованием смеси гипсового вяжущего и волокон распушенной макулатуры, равномерно распределенн...»

«ISSN 0869-4362 Русский орнитологический журнал 2015, Том 24, Экспресс-выпуск 1163: 2415-2425 О распространении и экологии соловьёв Luscinia calliope, L. sibilans и L. cyane в междуречье Оби и Енисея C.C.Москвитин Второе издание. Первая публикация в 1972* В 1926-1...»

«МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ "ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА" №4/2016 ISSN 2410-6070 2. Ландшафтная архитектура и зеленое строительство http://landscape.totalarch.com/node/89;3. Дорошева З.Н., Ахметова А.И. Эколого-планировочные проблемы создания "Большой Уфы" // Биоэкологическое краеведени...»

«Министерство образования и науки РФ Филиал Частного образовательного учреждения высшего профессионального образования "БАЛТИЙСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ, ПОЛИТИКИ И ПРАВА" в г. Мурманске УТВЕРЖДЕНО ПРИНЯТО Директор Филиала на зас...»

«Министерство образования Республики Беларусь Международный государственный экологический университет им. А.Д.Сахарова Факультет радиобиологии и экологической медицины Кафедра биохимии и биофизики А.И.Зинченко, Д.А.П...»

«Аннотация проекта (ПНИЭР), выполняемого в рамках ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014 – 2020 годы" Номер соглашения о предоставлении субсидии (государственного контракта) 14.60...»

«Прайс-лист от 03.08.2016г Адрес: 121351, г. Москва, ул. Молодогвардейская, 57. Телефон: +7 (495) 642-93-62, +7 (495) 642-93-63. www.paliart.ru Цена Наименование товаров (включая НДС и НП) 2Д.Круги вулк. по мет. ИС Круг вулкан. по...»

«Программа дисциплины "ГИДРОХИМИЯ" Автор: доц. М.Б.Заславская Цель освоения дисциплины: Формирование представлений о закономерностях изменения химического состава природных вод в пространстве и во времени, методах исследования этих закономерностей.Задачи: дать необходимые представления о строении и структ...»

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2014. – Т. 23, № 2. – С. 120-123. УДК 576.895.12 МОНИТОРИНГ ПАРАЗИТОВ ОКУНЯ В САРАТОВСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ © 2014 М.В. Рубанова Институт экологии Волж...»

«В. В. Куропаткин V. Kuropatkin ОБЗОР РОДА TRAUNSTEINERA RCHB. (ORCHIDACEAE) TAXONOMIC REVIEW OF THE GENUS ТRAUNSTEINERA RCHB. (ОRCHIDACEAE) Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, Гербарий высших растений 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 2 dobyvajko@mail.r...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ИНСТИТУТ ГЛОБАЛЬНОГО КЛИМАТА И ЭКОЛОГИИ ЕЖЕГОДНИК СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД РОССИИ (по гидробиологическим показателям) 2010 год Под научной редакцией профессора, доктора биологических...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ПОДГОТОВКИ КОСМОНАВТОВ имени Ю.А. ГАГАРИНА" УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУ...»

«Ольга НИКУЛИНА Никулина Ольга Викторовна (03.08.1971) поэтесса. Член СП России с июня 1995 года. Родилась в г. Туле. В 1978 г. с родителями приехала в Южную Якутию. После окончания школы в 1968 г. поступила в п...»

«Пояснительная записка Изменение структуры школьного образования выделение базовой девятилетней обязательной общей ступени повлекло за собой перестройку школьной биологии. Базовое биологическое образование должно обеспечить выпускникам высокую биологическую, прежде всего эко...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" ПРОГРАММА вступительного испытани...»

«АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ № 1 (31) 2015. с. 42-50. УДК 597.423 639.2.052.23. О СОСТОЯНИИ ОСЕТРОВЫХ В РОССИИ Георгий Игоревич Рубан Федеральное государственное бюджетное учреждение нау...»

«Экология УДК 502/504 ОБРАЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ Т.В. Корчагина, В.Л. Рыбак, Л.Л. Рыбак Представлены данные образования отходов производства и потребления на территории Кемеровской области. Ключевые слова: отходы произво...»








 
2017 www.net.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.