Цель преподавания дисциплины «Современные проблемы биологии» — ознакомление студентов с актуальными проблемами и перспективными направлениями современных научных исследований в области биологии. Задачи изучения дисциплины: знакомство с методологическими достижениями и перспективными направлениями развития основных биологических дисциплин; закрепление умений и навыков самостоятельной работы по реферированию научных статей на русском и иностранных языках; умение анализировать и сопоставлять результаты собственных научных исследований с литературными сведениями. Дисциплина относится к базовой части (Б1. 04), изучается в 1 семестре.
Файл рабочей программы (очная форма):
Современные проблемы биологии
рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра зоологии и физиологии
Направление подготовки06. Биология
ПрофильСовременные аспекты изучения фиторазнообразия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Фитораз-2-2021
Часов по учебному плану108в том числе:аудиторные занятия32самостоятельная работа49контроль27Виды контроля по семестрамэкзамены:1
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр)1 (1)Итого
Недель15,5
Вид занятийУПРПДУПРПД
Лекции88 88
Практические2424 2424
Сам. работа4949 4949
Часы на контроль2727 2727
Итого108108108108
Программу составил(и):
кандидат биологических наук, доцент, Важов С.
Рецензент(ы):
доктор биологических наук, профессор, Мацюра А.
Рабочая программа дисциплины
Современные проблемы биологии
разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06. 01 Биология (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23. 2015г. №1052)
составлена на основании учебного плана:
06. 01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от
30. 2020
протокол №
6.
Рабочая программа одобрена на заседании
кафедры Кафедра зоологии и физиологии
Протокол от
24. 2021 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2022 уч.
Заведующий кафедрой проф. , д. Мацюра
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2021-2022 учебном году на заседании
кафедры
Протокол от 24. 2021 г. № 1
Заведующий кафедрой проф. , д. Мацюра
Цели освоения дисциплины
Цель освоения учебной дисциплины «Современные проблемы биологии» — сформировать у бакалавров целостное представление о биологии как науке о жизни (живой природе), предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой, а также научно-биологическое мышление, обеспечивающее комплексный подход к анализу и решению общих и специальных биологических проблемВ задачи курса «Современные проблемы биологии» входит рассмотрение ряда проблем, возникших в биологии во 2-й половине 20-го века и в начале 21-го века.
Место дисциплины в структуре ООП
Цикл (раздел) ООП: Б1
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
ОПК-3: готовностью использовать фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач
ОПК-9: способностью профессионально оформлять, представлять и докладывать результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3. Знать:
3. основные проблемы современной биологии;проблемы и методологические аспекты современных биологических проблем; методологические достижения и перспективные направления развития биологический наук о биологическом многообразии, физиологии, молекулярной и клеточной биологии, биологии развития, генетики, антропологии, экологии, теоретической биологии и эволюционной теории. историю становления и развития системы «общество природа»; экологические проблемы, связанные с отраслевым, территориальным и ресурсным природопользованием;
3. Уметь:
3. применять научные знания в учебной и профессиональной деятельности;осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным вопросам современного естествознания; ориентироваться в массивах биологической информации, использовать полученные знания в профессиональной деятельности. демонстрировать базовые представления о разнообразии биологических объектов, применять их на практике, критически анализировать полученную информацию и представлять результаты исследований. — определять первичные причины возникновения этих проблем и способы их решения- использовать методологические принципы функционально-стоимостного анализа при разработке территориальных природоохранных программ;
3. Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3. навыками к научно-исследовательской работе, преподаванию биологических дисциплин, ведению дискуссии;методологическими основами современной науки, современной биологической терминологией, навыками работы с научной литературой и анализа имеющейся информации, культурой дискуссии, постановки и решения задач;способностью самостоятельно анализировать имеющуюся информацию, выявлять фундаментальные проблемы, ставить задачу и выполнять полевые, лабораторные биологические исследования при решении конкретных задач с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, нести ответственность за качество работ и научную достоверность результатов — навыками использования фундаментальных биологических знаний при решении глобальных проблем;- навыками способности решения глобальных и региональных экологических проблем в практической деятельности
Код занятияНаименование разделов и темВид занятияСеместрЧасовКомпетенцииЛитература
Раздел 1. Эволюционная биология: современный взгляд на добиологическую эволюцию
1. Химическая эволюция. Рождение Вселенной: первые подступы к жизни. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Лекции11ОПК-3
1. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Геохимический круговорот. Сам. работа118ОПК-3
Раздел 2. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение жизни. Теория РНК-мира. Рибозимы. Ferroplasma acidiphilum (надцарство архей). РНК-переключатели. В начале было сообщество или организм? Древнейшие следы жизни. Бактерии и археи. Хемоавтотрофия. Лекции11ОПК-3
2. Прокариоты и эукариоты, автотрофы и гетеротрофы. Месторождения цинка и бактерии. Археи – метаногены. Бескислородный (аноксигенный) фотосинтез. Реликтовые микробные сообщества. Практические112ОПК-3
2. ДНК. РНК, белки, строение и функции. Сам. работа16ОПК-3
Раздел 3. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение многоклеточности. Сотрудничество прокариот. Бактерия Bacillus subtilis. Оксигенный (кислородный) фотосинтез. Цианобактерии, их нитевидные колонии (фотосинтезирующие клетки и гетероцисты). Азотный фотосинтез и фиксация азота. Цианобактерии Synecbococcus (соединение в одной клетке фотосинтеза и фиксации азота, разделенных во времени). Бактериальный мат. Конструктивные «недостатки» прокариотической клетки. Климат древнейших эпох. Предковое сообщество» эукариот и происхождение эукариотической клетки. Превращение бактерий в органеллы. «Сверхорганизм». Метагеномный анализ. Азотфиксирующие симбиозы. Симбиозы автотрофов с гетеротрофами. Симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу. Лекции11ОПК-3Л2. 2
3. Примеры «фантастических» симбиозов: термостойая трава, микробное сообщество как выделительная система, клопы и их симбионты. Возникновение и наследование модификаций. Появление животных (вендская эпоха). Трихоплакс. Филогенетические связи книдарий, нематод, насекомых и позвоночных. Схема эволюции основных групп многоклеточных. Кембрийский взрыв (появление минерального скелета). Сам. работа14ОПК-3Л2. 2
Раздел 4. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение человека. Популяционная генетика и происхождение народов Евразии. Проблема человеческой уникальности. Эволюционная экология. Гоминиды. Гоминиды и эволюция сообщества. Предки человека. Проконсул. Афарский австралопитек (Люси и Селам). Массивные и тонкокостные формы австралопитеков. Структура генома человека, его функции. Происхождение и эволюция генома человека. Этногеномика. Полиморфизм, структура популяций, филогенез и изменчивость населения Евразии. Популяции переходные между монголоидами и европеоидами. Возможный путь формирования европеоидов
Лекции12ОПК-3Л1. 1
4. Человек умелый. Человек прямостоящий и его подвид неандерталец. Человек разумный. Исход из Африки. Расы человека. Орудия в мире животных. Автоматизм и творчество. Каменные орудия предков. Собиратели и охотники (охота на крупных животных). Сам. работа18ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
Раздел 5. Учение о биосфере. Взрывнародонаселения – кризис – коллапс – стабилизация. Биосфера. Рост населения Земли с доисторических времен по наши дни. Механизмы торможения роста численности людей. Лекции11ОПК-3
5. Механизмы торможения численности. Первичные факторы. Действие вторичных факторов. Нашествия и инвазии. Коллапсирующие скопления. Снижение плодовитости. Недостаток регулирующих механизмов. Рождаемость и смертность. Новая стратегия в новых условиях. Старая стратегия в новых условиях. Богатство и бедность. Государство и рождаемость. Будущее человечества. Практические110ОПК-3Л2. 2
Раздел 6. Биология человека. Механизмы регуляции численности. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Наследственные болезни. Медицина и здоровье человека. Какова взаимосвязь Что ждет человечество?
6. Ультимативные и сигнальные факторы: количество пищи, качество пищи, энергетический баланс организма, качество среды обитания, загрязнение, хищники, паразиты, возбудители болезней. Биологическая емкость среды. Плотность населения. Будущее человечестваЛекции11ОПК-3Л2. 2
6. Агрессивность. Забота о собственной гигиене и чистоте места обитания. Медицина и здоровье человека. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Сам. работа18ОПК-3Л2. 2
Раздел 7. Биотехнология. Современные направления биотехнологии
7. Современные направления физико-химической биологии и биотехнологии. Сущность наиболее значимых завершенных разработок в области биотехнологии. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Лекции11ОПК-3Л2. 1
7. Законодательство в области регулирования генно-инженерной деятельности и клонирования. Проблемы биобезопасности, связанные с внедрением биотехнологических разработок в практику. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Практические12ОПК-3Л2. 1
7. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Сам. работа15ОПК-3Л2
Фонд оценочных средств
Контрольные вопросы и задания
См. приложение ФОС
5. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др. )
См. приложение ФОС
5. Фонд оценочных средств
См. приложение ФОС
Приложения
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
АудиторияНазначениеОборудование
326Ллаборатория биогеографии и экологии сообществ — учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестацииУчебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт. ; стационарный экран: марка Digis Optima-C — 1 единица; проектор Epson EB-X04 — 1 шт. ; микроскоп Альтами ПС0745 — 3 шт. ; микроскоп Биомед 6 — 1 шт. ; микроскоп Микмед — 2 шт. ; рабочее место преподавателя, моноблок Powercool P21 Intel — 1 шт. ; принтер LaserJet 1320 — 1 шт. ; микроскоп Биолам Р-11 — 8 шт. 111Ллаборатория землеведения и почвоведения; кабинет почвоведения; кабинет почвоведения, земледелия и агрохимии – учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестацииУчебная мебель на 26 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт. ; стационарный экран: марка Digis Optimal-C – 1 шт. ; шкаф для хранения наглядного материала для занятий по почвоведению и геологии (коллекция почв, минералов, схемы, рисунки) – 2 шт. 119Лабонемент и читальный зал научной литературы фен – помещение для самостоятельной работыУчебная мебель на 44 посадочных места; компьютер; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
Методические указания студентам по освоению дисциплины. Обучение по дисциплине «Современные проблемы биологии» предполагает изучение курса на аудиторных занятиях (лекции и практические работы) и самостоятельной работы студентов. Семинарские занятия дисциплины предполагают их проведение в различных формах с целью выявления полученных знаний, умений, навыков и компетенций. С целью обеспечения успешного обучения студент должен готовиться к лекции, поскольку она является важнейшей формой организации учебного процесса, поскольку: знакомит с новы м учебным материалом; разъясняет учебные элементы, трудные для понимания; систематизирует учебный материал; ориентирует в учебном процессе. Подготовка к лекции заключается в следующем: внимательно прочитайте материал предыдущей лекции; узнайте тему предстоящей лекции (по тематическому плану, по информации лектора); ознакомьтесь с учебным материалом по учебнику и учебным пособиям; постарайтесь уяснить место изучаемой темы в своей профессиональной подготовке; запишите возможные вопросы, которые вы зададите лектору на лекции. Подготовка к семинарским занятиям: внимательно прочитайте материал лекций относящихся к данному семинарскому занятию, ознакомьтесь с учебным материалом по учебнику и учебным пособиям; выпишите основные термины; ответьте на контрольные вопросы по семинарским занятия м, готовьтесь дать развернутый ответ на каждый из вопросов; уясните, какие учебные элементы остались для вас неясными и постарайтесь получить на них ответ заранее (до семинарского занятия) во время текущих консультаций преподавателя; готовиться можно индивидуально, парами или в составе малой группы, последние являются эффективными формами работы; рабочая программа дисциплины в части целей, перечню знаний, умений, терминов и учебных вопросов может быть использована вами в качестве ориентира в организации обучения. Подготовка к зачету. К зачету необходимо готовится целенаправленно, регулярно, систематически и с первых дней обучения по данной дисциплине. Попытки освоить дисциплину в период зачётно-экзаменационной сессии, как правило, показывают не слишком удовлетворительные результаты. В самом начале учебного курса познакомьтесь со следующей учебно-методической документацией: программой дисциплины; перечнем знаний и умений, которыми студент должен владеть; тематическими планами лекций, семинарских занятий; контрольными мероприятиями; учебником, учебными пособиями по дисциплине, а также электронными ресурсами; перечнем экзаменационных вопросов. После этого у вас должно сформироваться четкое представление об объеме и характере знаний и умений, которыми надо будет овладеть по дисциплине. Систематическое выполнение учебной работы на лекциях и семинарских занятия х позволит успешно освоить дисциплину и создать хорошую базу для сдачи зачета.
Закреплена за кафедройКафедра зоологии и физиологии
Направление подготовки06. Биология
ПрофильБиохимия и молекулярная биология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Биохим-2-2019
Часов по учебному плану108в том числе:аудиторные занятия32самостоятельная работа49контроль27Виды контроля по семестрамэкзамены:2
Курс (семестр)1 (2)Итого
Недель14
Вид занятийУПРПДУПРПД
Лекции88 88
Практические2424 2424
Сам. работа4949 4949
Часы на контроль2727 2727
Итого108108108108
составлена на основании учебного плана:
06. 01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от
25. 2019
протокол №
9.
Протокол от
30. 2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч.
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Протокол от 30. 2019 г. № 1
Заведующий кафедрой проф. , д. Мацюра
ОПК-3: готовностью использовать фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач
ОПК-9: способностью профессионально оформлять, представлять и докладывать результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3. Знать:
3. основные проблемы современной биологии;проблемы и методологические аспекты современных биологических проблем; методологические достижения и перспективные направления развития биологический наук о биологическом многообразии, физиологии, молекулярной и клеточной биологии, биологии развития, генетики, антропологии, экологии, теоретической биологии и эволюционной теории. историю становления и развития системы «общество природа»; экологические проблемы, связанные с отраслевым, территориальным и ресурсным природопользованием;- основные положения, аспекты и нормативно-правовую базу концепции устойчивого развития
3. Уметь:
3. применять научные знания в учебной и профессиональной деятельности;осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным вопросам современного естествознания; ориентироваться в массивах биологической информации, использовать полученные знания в профессиональной деятельности;демонстрировать базовые представления о разнообразии биологических объектов, применять их на практике, критически анализировать полученную информацию и представлять результаты исследований. определять первичные причины возникновения этих проблем и способы их решения- использовать методологические принципы функционально-стоимостного анализа при разработке территориальных природоохранных программ;
3. Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3. навыками к научно-исследовательской работе, преподаванию биологических дисциплин, ведению дискуссии;методологическими основами современной науки, современной биологической терминологией, навыками работы с научной литературой и анализа имеющейся информации, культурой дискуссии, постановки и решения задач;способностью самостоятельно анализировать имеющуюся информацию, выявлять фундаментальные проблемы, ставить задачу и выполнять полевые, лабораторные биологические исследования при решении конкретных задач с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, нести ответственность за качество работ и научную достоверность результатов- навыками использования фундаментальных биологических знаний при решении глобальных проблем;- навыками способности решения глобальных и региональных экологических проблем в практической деятельности
Код занятияНаименование разделов и темВид занятияСеместрЧасовКомпетенцииЛитература
Раздел 1. Эволюционная биология: современный взгляд на добиологическую эволюцию
1. Химическая эволюция. Рождение Вселенной: первые подступы к жизни. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Лекции21ОПК-3
1. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Геохимический круговорот. Сам. работа214ОПК-3
Раздел 2. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение жизни. Теория РНК-мира. Рибозимы. Ferroplasma acidiphilum (надцарство архей). РНК-переключатели. В начале было сообщество или организм? Древнейшие следы жизни. Бактерии и археи. Хемоавтотрофия. Лекции21ОПК-3Л1. 1
2. Прокариоты и эукариоты, автотрофы и гетеротрофы. Месторождения цинка и бактерии. Археи – метаногены. Бескислородный (аноксигенный) фотосинтез. Реликтовые микробные сообщества. Практические212ОПК-3
2. ДНК. РНК, белки, строение и функции. Сам. работа212ОПК-3
Раздел 3. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение многоклеточности. Сотрудничество прокариот. Бактерия Bacillus subtilis. Оксигенный (кислородный) фотосинтез. Цианобактерии, их нитевидные колонии (фотосинтезирующие клетки и гетероцисты). Азотный фотосинтез и фиксация азота. Цианобактерии Synecbococcus (соединение в одной клетке фотосинтеза и фиксации азота, разделенных во времени). Бактериальный мат. Конструктивные «недостатки» прокариотической клетки. Климат древнейших эпох. Предковое сообщество» эукариот и происхождение эукариотической клетки. Превращение бактерий в органеллы. «Сверхорганизм». Метагеномный анализ. Азотфиксирующие симбиозы. Симбиозы автотрофов с гетеротрофами. Симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу. Лекции21ОПК-3Л1. 2, Л2. 1
3. Примеры «фантастических» симбиозов: термостойая трава, микробное сообщество как выделительная система, клопы и их симбионты. Возникновение и наследование модификаций. Появление животных (вендская эпоха). Трихоплакс. Филогенетические связи книдарий, нематод, насекомых и позвоночных. Схема эволюции основных групп многоклеточных. Кембрийский взрыв (появление минерального скелета). Сам. работа24ОПК-3Л2. 1
Раздел 4. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение человека. Популяционная генетика и происхождение народов Евразии. Проблема человеческой уникальности. Эволюционная экология. Гоминиды. Гоминиды и эволюция сообщества. Предки человека. Проконсул. Афарский австралопитек (Люси и Селам). Массивные и тонкокостные формы австралопитеков. Структура генома человека, его функции. Происхождение и эволюция генома человека. Этногеномика. Полиморфизм, структура популяций, филогенез и изменчивость населения Евразии. Популяции переходные между монголоидами и европеоидами. Возможный путь формирования европеоидов
Лекции22ОПК-3Л1. 1
4. Человек умелый. Человек прямостоящий и его подвид неандерталец. Человек разумный. Исход из Африки. Расы человека. Орудия в мире животных. Автоматизм и творчество. Каменные орудия предков. Собиратели и охотники (охота на крупных животных). Сам. работа28ОПК-3Л1. 1, Л2. 1
Раздел 5. Учение о биосфере. Взрывнародонаселения – кризис – коллапс – стабилизация. Биосфера. Рост населения Земли с доисторических времен по наши дни. Механизмы торможения роста численности людей. Лекции21ОПК-3
5. Механизмы торможения численности. Первичные факторы. Действие вторичных факторов. Нашествия и инвазии. Коллапсирующие скопления. Снижение плодовитости. Недостаток регулирующих механизмов. Рождаемость и смертность. Новая стратегия в новых условиях. Старая стратегия в новых условиях. Богатство и бедность. Государство и рождаемость. Будущее человечества. Практические210ОПК-3Л2. 1
Раздел 6. Биология человека. Механизмы регуляции численности. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Наследственные болезни. Медицина и здоровье человека. Какова взаимосвязь Что ждет человечество?
6. Ультимативные и сигнальные факторы: количество пищи, качество пищи, энергетический баланс организма, качество среды обитания, загрязнение, хищники, паразиты, возбудители болезней. Биологическая емкость среды. Плотность населения. Будущее человечестваЛекции21ОПК-3Л1. 2, Л2. 1
6. Агрессивность. Забота о собственной гигиене и чистоте места обитания. Медицина и здоровье человека. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Сам. работа28ОПК-3Л2. 1
Раздел 7. Биотехнология. Современные направления биотехнологии
7. Современные направления физико-химической биологии и биотехнологии. Сущность наиболее значимых завершенных разработок в области биотехнологии. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Лекции21ОПК-3Л1. 2, Л2. 1
7. Законодательство в области регулирования генно-инженерной деятельности и клонирования. Проблемы биобезопасности, связанные с внедрением биотехнологических разработок в практику. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Практические22ОПК-3Л2. 1
7. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Сам. работа23ОПК-3
7. Экзамен227
Закреплена за кафедройКафедра зоологии и физиологии
Направление подготовки06. Биология
ПрофильБиоразнообразие и ресурсы животного мира
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Биоразн-12-2019
Рецензент(ы):
доктор биологических наук, профессор , Мацюра А.
Заведующий кафедрой А. Мацюра
Протокол от 30. 2019 г. № 1
Заведующий кафедрой А. Мацюра
Цель освоения учебной дисциплины «Современные проблемы биологии» — сформировать целостное представление о биологии как науке о жизни (живой природе), предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой, а также научно-биологическое мышление, обеспечивающее комплексный подход к анализу и решению общих и специальных биологических проблемВ задачи курса «Современные проблемы биологии» входит рассмотрение ряда проблем, возникших в биологии во 2-й половине 20-го века и в начале 21-го века.
ОПК-3: готовностью использовать фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач
ОПК-9: способностью профессионально оформлять, представлять и докладывать результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3. Знать:
3. основные проблемы современной биологии;экологические проблемы, связанные с отраслевым, территориальным и ресурсным природопользованием;методологические достижения и перспективные направления развития биологический наук о биологическом многообразии, физиологии, молекулярной и клеточной биологии, биологии развития, генетики, антропологии, экологии, теоретической биологии и эволюционной теории. историю становления и развития системы «общество природа»; экологические проблемы, связанные с отраслевым, территориальным и ресурсным природопользованием;основные положения, аспекты и нормативно-правовую базу концепции устойчивого развития
3. Уметь:
3. применять научные знания в учебной и профессиональной деятельности;осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным вопросам современного естествознания; ориентироваться в массивах биологической информации, использовать полученные знания в профессиональной деятельности. демонстрировать базовые представления о разнообразии биологических объектов, применять их на практике, критически анализировать полученную информацию и представлять результаты исследований. определять первичные причины возникновения этих проблем и способы их решенияиспользовать методологические принципы функционально-стоимостного анализа при разработке территориальных природоохранных программ;
3. Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3. навыками к научно-исследовательской работе, преподаванию биологических дисциплин, ведению дискуссии;методологическими основами современной науки, современной биологической терминологией, навыками работы с научной литературой и анализа имеющейся информации, культурой дискуссии, постановки и решения задач;способностью самостоятельно анализировать имеющуюся информацию, выявлять фундаментальные проблемы, ставить задачу и выполнять полевые, лабораторные биологические исследования при решении конкретных задач с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, нести ответственность за качество работ и научную достоверность результатовнавыками использования фундаментальных биологических знаний при решении глобальных проблем;навыками способности решения глобальных и региональных экологических проблем в практической деятельности
Код занятияНаименование разделов и темВид занятияСеместрЧасовКомпетенцииЛитература
Раздел 1. Эволюционная биология: современный взгляд на добиологическую эволюцию
1. Химическая эволюция. Рождение Вселенной: первые подступы к жизни. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Лекции21ОПК-3Л1. 1
1. «Переходные звенья», «универсальный общий предок» всех современных живых существ или Лука. Теория абиогенеза. Автокаталитические или цепные реакции. «Преджизнь». Геохимический круговорот. Сам. работа218ОПК-3Л2. 2
Раздел 2. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение жизни. Теория РНК-мира. Рибозимы. Ferroplasma acidiphilum (надцарство архей). РНК-переключатели. В начале было сообщество или организм? Древнейшие следы жизни. Бактерии и археи. Хемоавтотрофия. Лекции21ОПК-3Л1. 1
2. Прокариоты и эукариоты, автотрофы и гетеротрофы. Месторождения цинка и бактерии. Археи – метаногены. Бескислородный (аноксигенный) фотосинтез. Реликтовые микробные сообщества. Практические212ОПК-3, ОПК-9Л1. 1
2. ДНК. РНК, белки, строение и функции. Сам. работа26ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
Раздел 3. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение многоклеточности. Сотрудничество прокариот. Бактерия Bacillus subtilis. Оксигенный (кислородный) фотосинтез. Цианобактерии, их нитевидные колонии (фотосинтезирующие клетки и гетероцисты). Азотный фотосинтез и фиксация азота. Цианобактерии Synecbococcus (соединение в одной клетке фотосинтеза и фиксации азота, разделенных во времени). Бактериальный мат. Конструктивные «недостатки» прокариотической клетки. Климат древнейших эпох. Предковое сообщество» эукариот и происхождение эукариотической клетки. Превращение бактерий в органеллы. «Сверхорганизм». Метагеномный анализ. Азотфиксирующие симбиозы. Симбиозы автотрофов с гетеротрофами. Симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу. Лекции21Л1. 1, Л2. 2
3. Примеры «фантастических» симбиозов: термостойая трава, микробное сообщество как выделительная система, клопы и их симбионты. Возникновение и наследование модификаций. Появление животных (вендская эпоха). Трихоплакс. Филогенетические связи книдарий, нематод, насекомых и позвоночных. Схема эволюции основных групп многоклеточных. Кембрийский взрыв (появление минерального скелета). Сам. работа24ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
Раздел 4. Эволюционная биология: современный взгляд на происхождение человека. Популяционная генетика и происхождение народов Евразии. Проблема человеческой уникальности. Эволюционная экология. Гоминиды. Гоминиды и эволюция сообщества. Предки человека. Проконсул. Афарский австралопитек (Люси и Селам). Массивные и тонкокостные формы австралопитеков. Структура генома человека, его функции. Происхождение и эволюция генома человека. Этногеномика. Полиморфизм, структура популяций, филогенез и изменчивость населения Евразии. Популяции переходные между монголоидами и европеоидами. Возможный путь формирования европеоидов
Лекции22ОПК-3Л1. 1
4. Человек умелый. Человек прямостоящий и его подвид неандерталец. Человек разумный. Исход из Африки. Расы человека. Орудия в мире животных. Автоматизм и творчество. Каменные орудия предков. Собиратели и охотники (охота на крупных животных). Сам. работа28ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
Раздел 5. Учение о биосфере. Взрывнародонаселения – кризис – коллапс – стабилизация. Биосфера. Рост населения Земли с доисторических времен по наши дни. Механизмы торможения роста численности людей. Лекции21ОПК-3Л2. 2
5. Механизмы торможения численности. Первичные факторы. Действие вторичных факторов. Нашествия и инвазии. Коллапсирующие скопления. Снижение плодовитости. Недостаток регулирующих механизмов. Рождаемость и смертность. Новая стратегия в новых условиях. Старая стратегия в новых условиях. Богатство и бедность. Государство и рождаемость. Будущее человечества. Практические210ОПК-3, ОПК-9Л2. 2
Раздел 6. Биология человека. Механизмы регуляции численности. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Наследственные болезни. Медицина и здоровье человека. Какова взаимосвязь Что ждет человечество?
6. Ультимативные и сигнальные факторы: количество пищи, качество пищи, энергетический баланс организма, качество среды обитания, загрязнение, хищники, паразиты, возбудители болезней. Биологическая емкость среды. Плотность населения. Будущее человечестваЛекции21ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
6. Агрессивность. Забота о собственной гигиене и чистоте места обитания. Медицина и здоровье человека. Рак и сердечно-сосудистые заболевания. Сам. работа28ОПК-3Л1. 1, Л2. 2
Раздел 7. Биотехнология. Современные направления биотехнологии
7. Современные направления физико-химической биологии и биотехнологии. Сущность наиболее значимых завершенных разработок в области биотехнологии. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Лекции21ОПК-3Л1. 1, Л2. 1
7. Законодательство в области регулирования генно-инженерной деятельности и клонирования. Проблемы биобезопасности, связанные с внедрением биотехнологических разработок в практику. Экспертная оценка эффективности и биобезопасности биотехнологических работок. Практические22ОПК-3, ОПК-9Л2. 1
7. Пропагандирование успехов современной биотехнологии, оценка рисков от внедрения биотехнологических разработок в практику. Сам. работа25ОПК-3, ОПК-9Л1. 1, Л2. 1
7. Экзамен227
Приступая к изучению дисциплины, студент должен ознакомиться с содержанием рабочей программы дисциплины «СОвременные проблемы биологии». Дисциплина «Современные проблемы биологии» включает несколько видов занятий, которые в совокупности обеспечивают её усвоение, это: лекции, практические занятия, самостоятельную работу. Во время лекций студент получает систематизированные научные знания о предмете «ВСовременные пробелмы биологии». Изучая и прорабатывая материал лекций, студент должен повторить законспектированный материал и дополнить его по теме литературными данными, используя список предложенных в РПД источников. Практические занятия проводятся с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях, в также, в ходе самостоятельной работы. При подготовке к практическому занятию студенту необходимо повторить лекционный материал по заданной теме; изучить теоретический материал, рекомендованный преподавателем, продумать ответы на контрольные вопросы. Важным элементом обучения студента является самостоятельная работа. Задачами самостоятельной работы является приобретение навыков самостоятельной научно-исследовательской работы на основании анализа текстов литературных источников и применения различных методов исследования; выработка умения самостоятельно и критически подходить к изучаемому материалу. Работа с учебной и научной литературой является главной формой самостоятельной работы и необходима при подготовке к текущему контролю знаний или промежуточной аттестации. Она включает проработку лекционного материала, а также изучение рекомендованных источников и литературы по тематике лекций. При самостоятельном изучении теоретической темы студент, используя рекомендованные в РПД литературные источники и электронные ресурсы, должен ответить на контрольные вопросы или выполнить задания, предложенные преподавателем. В течение семестра проводится текущий контроль знаний и промежуточная аттестация студентов. Текущий контроль осуществляется на каждом лабораторном занятии в виде фронтального, выборочного, группового или индивидуального опроса в устной или письменной форме с целью проверки формирования компетенций, изложенных в ФОС. Промежуточная аттестация осуществляется по завершению изучения дисциплины в форме экзамена. Преподаватель может досрочно освобождать от промежуточной аттестации студента с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины или по итогам учета показателей балльно-рейтинговой системы.