«биологическое образование» Выпускник по направлению подготовки 050100 педагогическое образование с квалификацией

В курсе выделяются такие основные содержательные линии, как системы разных уровней: класс, отряд, семейство, вид и их морфологические адаптации; экологические адаптации птиц к жизни в определенных условиях, возможности размножения и выживания; значение птиц в природе и жизни человека.

В программе отражен краеведческий материал.

Изучение систематики птиц предусматривает цикл лабораторно – практических занятий, демонстраций, экскурсий, в ходе которых студенты приобретают необходимые умения и навыки.

Содержание спецкурса может быть углубленно, и расширено за счет самостоятельной работы студентов с источниками литературы, как научной, так и научно – популярной, списки, которые даются на лекциях по темам.

Курс «Орнитология», одновременно является фундаментальной и прикладной дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Он рассчитан на студентов и магистрантов биологических специальностей. Основной целью специального курса является обучение будущих специалистов основам орнитологии как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях, например, обеспечение безопасности полетов в аэропортах. Курс «Орнитология», одновременно является фундаментальной и прикладной дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Он рассчитан на студентов и магистрантов биологических специальностей.

Основной целью специального курса является обучение будущих специалистов основам орнитологии как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях, например, обеспечение безопасности полетов в аэропортах.
Экология птиц

Экология птиц - раздел орнитологии и вместе с тем экологии, предметом изучения которого является структура и организация системы взаимосвязей птиц со средой их обитания. Исходя из этого, экология птиц в системе биологических наук, одновременно является фундаментальной и систематической дисциплиной, взаимосвязанной со многими другими науками. Взаимоотношения её с другими науками и с областями практической деятельности отражаются в виде более сложной схемы взаимосвязей. Но и эта более сложная схема недостаточно полна, т.к. в нее надо включить абсолютно новые отрасли знаний: биоакустику, генную инженерию, экологический мониторинг и др.

Основной целью специального лекционного курса является обучение будущих учителей-биологов основам экологии птиц как комплексного, синтетического и современного направления биологической науки. При этом решаются три основные задачи: существенно расширяются и систематизируются общие знания о структуре взаимосвязей птиц со средой их обитания; на орнитологическом материале решаются общебиологические проблемы; изучаются основные принципы использования птиц в практических целях.
Зоогеография

Предмет, задачи и методы зоогеографии. Смежные с зоогеографией науки. История зоогеографии. Циммерман, Бюффон, Склетер, Уоллес, Мессершмидт, Гмелин, Стеллер, Крашенинников, Дарвин, Паллас, Бэр, Миддендорф. Пржевальский, Северцов, Мензбир, Гептнер и др. Понятие о фауне, автохтонах, эндемиках, реликтах, убиквистах, ареале, стации. Формы ареалов. Перемещения внутри ареала. Массовые выселения за пределы ареалов. Пульсация границ ареала и нормальное расселение. Пассивное расселение (пассивная вагильность). Роль человека в расселении и уничтожении животных. Гипотезы об изменении земной коры и их значение для зоогеографии: мостов суши, постоянства океанических бассейнов (гипотеза непрерывности), тектоники литосферных плит, оттесненных реликтов.

Принципы зоогеографического районирования. Основные подразделения зоогеографии. Основные зоогеографические области суши: Голарктическая, Новозеландская, Австралийская, Полинезийская, Неотропическая, Эфиопская, Индо-Малайская. Зоогеографические царства: Нотогея, Неогея, Палеогея, Арктогея.
Позвоночные животные Омской области

Введение в биологию охотничье-промысловых и охраняемых животных. История этой дисциплины. Краткая характеристика специфических черт класса млекопитающие. Систематика млекопитающих. Омской области. Годовой цикл животных. Подготовка к размножению. Полигамия, моногамия, соотношение полов, спаривание. Длительность беременности, деторождение, лактация, воспитание молодняка, продолжительность совместного проживания. Подготовка к зиме. Линька, накопление жира, миграции. Зимовка, зимний сон, спячка. Использование запасенных кормов. Изменение численности животных. Рождаемость, смертность, миграции. Факторы корма, эпизоотии, погодные условия, влияние хищников. Общее понятие о ресурсах промысловых зверей страны. Перечень представителей животного мира отнесенных к объектам охоты. Законодательство об охране животных. История исчезновения животных. Понятие о Красной книге. Категории статуса редкости красно книжных видов. Животные: вероятно исчезнувшие, находящиеся под угрозой исчезновения, сокращающиеся в численности, редкие, неопределенные по статусу, восстанавливаемые или восстанавливающиеся. Список красно- книжных видов млекопитающих. Красная книга Омской области.

Курс «Биология лесных зверей и птиц», является фундаментальной и в тоже время прикладной дисциплиной, неотъемлемой частью при изучении региональных особенностей фауны. В ходе курса приводятся характеристики морфологии, анатомии, систематики и эволюции позвоночных животных. Рассматриваются эколого-физиологические особенности животных, а также видовое представление Красной книги. Спецкурс следует после учебного курса по зоологии позвоночных, существенно его дополняя. Основной целью специального лекционного курса является обучение будущих учителей-биологов региональным особенностям фауны как неотъемлемого компонента при изучении биологической науки.

Формирование понятий о простейших, как организмов на клеточном уровне организации. Биоразнообразие простейших, распространение, их общая численность в различных природных биотопах. История изучения простейших. Методы изучения простейших (светооптические, электронно-микроскопические, молекулярно-биологические). Изучение современной системы классификации Царства Простейшие. Основные типы Простейших. Общая характеристика каждого типа: систематический обзор с изучением морфологии, ультраструктуры клетки организма, физиологии, жизненных циклов, биологических и экологических особенностей (особь, популяция, сообщество). Роль в природных экосистемах, в жизнедеятельности человека и животных. Биосферное значение простейших. Простейшие в народно-хозяйственной практике.

Общая характеристика протистов. Систематика и видовое разнообразие. Понятие о виде и его структуре. Вид и видообразование у протистов. Современные представления о родственных связях и системе протистов. Закономерности изменчивости у протистов: морфологические, физиологические вариации и факторы, их вызывающие. Эволюция различных групп протистов (Фораминиферы, Трипаносомовые, Кокцидии, Инфузории и др.): морфологические и функциональные адаптации, адаптивные изменения онтогенеза, зародышевое сходство в онтогенезе. Филогения протистов: анализ филогенетических отношений в различных таксонах протистов с использованием данных, полученных путем применения светооптических, электронно-микроскопических, молекулярно-биологических (анализ ДНК, последовательность нуклеотидов гена рРНК), кладистических методов. Изучение протистов на субклеточном уровне (морфология и функциональные особенности клеточных органелл). Метод геномной дактилоскопии (амплификация фрагментов ДНК). Филогения и эволюция протистов. Значение их в решении проблем происхождения и эволюции многоклеточных организмов.

Формирование основных биологических понятий, знания биологических законов и явлений; химических основ биологических процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов человека:

• 
  общие закономерности и возрастные особенности функционирования основных систем организма ребенка;
  
• 
  возрастную периодизацию и закономерности роста и развития детского организма;
  
• 
  влияние наследственности и среды на развитие ребенка;
  
• 
  критерии определения биологического возраста;
  
• 
  сенситивные периоды развития ребенка;
  
• 
  строение, функциональное значение, возрастные особенности сенсорных, моторных и висцеральных систем;
  
• 
  психофизиологические аспекты поведения ребенка, становление коммуникативного поведения и речи.
  

Обобщить основные понятия о строении и морфо-функциональных связях всех систем органов позвоночных животных с учетом их индивидуального развития и существующих представлений о филогении.

Закрепить и углубить знания ранее полученного материала, а также на основе сравнительной характеристики научить делать выводы об эволюционных связях организмов; формировать основные понятия и представления о процессах и явлениях в эволюционной морфологии; формировать комплексный подход к интерпретации анатомических фактов; развивать умения реконструировать ход филогенетического развития изучаемых животных; формировать на базе знаний и умений научную картину мира как компонента общечеловеческой культуры; ориентировать на развитие творческих качеств активной личности, повышающей свой профессионализм в системе непрерывного биологического образования; создать условия для успешного включения получаемых знаний и умений в педагогический процесс.
Современные методы создания и изучения генетической изменчивости

Генетическая изменчивость – необходимая предпосылка эволюционных преобразований. Наследственная изменчивость как материал естественного и искусственного отбора. Методы генетической модификации растений и животных в селекционных целях. Искусственное создание генетических систем разного уровня сложности с заданными параметрами и свойствами. Создание оптимальной биологической модели сорта или породы и ее практическая реализация. Метод индуцированного мутагенеза. Физические, химические и биологические мутагены: сравнительный анализ их эффективности. Гибридологический анализ – основной метод создания комбинативной изменчивости. Системы скрещиваний: топкросс, сетпрос, диаллельные скрещивания. Метод отдаленной гибридизации. Синтез гетерозисных популяций и гибридов. Синтез новых кариотипов (гаплоидия, полиплоидия). Синтез генов и генная инженерия. Биотехнологические методы и перспективы селекции новых форм организмов. Методы статистического анализа дискретной и непрерывной изменчивости (фенотипической, генотипической, модификационной). Математические модели дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа экспериментальных данных. Системный подход к изучению интегрированности генотипа. Расчет интегральных генетико-статистических параметров популяций для оптимизации селекционного процесса.

Теоретические концепции и актуальные проблемы микологии. Теоретические представления о происхождении грибов. Морфология и физиология грибов; систематика и филогенетические связи отдельных таксономических групп. Размножение и жизненные циклы. Экология грибов, механизмы их взаимодействия с различными компонентами биогеоценозов. Типы микоризы. Практическое применение различных групп в фармакологии и биотехнологии. Почвенная микология; фитопатология. Медицинская микология. Биология фитопатогенных грибов. Культивирование грибов. Методы экспериментальных исследований в микологии.

Лишайники (лихенизированные грибы). Общая характеристика, анатомия и морфология лишайников. Характер взаимоотношений компонентов. Экологические группы лишайников. Размножение лишайников. Современные представления о систематическом положении лишайников. Происхождение лишайников и основные направления эволюции (эволюция талломов лишайников, спороношения лишайникового гриба, размножения лишайников). Лихеноиндикация. Лихенометрия: подходы и области применения.
Систематика цветковых растений

Таксоны в систематике цветковых растений. Проблема вида у цветковых растений. Правила наименования таксонов главных рангов цветковых растений. Надвидовые и внутривидовые таксоны. Краткий обзор и принципы построения филогенетических систем Р.Веттштейна, О.Декандоля, А.Энглера, Дж. Хатчинсона, А.Гроссгейма, А.Кронквиста и Р.Торна, А.Л. Тахтаджяна, В.Н. Тихомирова.

Происхождение цветка и цветковых растений. Гипотеза псевданция Р.Веттштейна. Стробиллярная гипотеза Халлира, Арбера и Паркина. Теломная теория происхождения цветка Циммермана. Взгляды сторонников монофилетического и полифилетического происхождения. Эколого-морфологическая эволюция жизненных форм, вегетативных и генеративных органов. Явление гетеробатмии.

Класс Магнолиопсиды, Двудольные (Magnoliopsida, Dico­ty­le­dones). Особенности строения вегетативных органов, цветка и семян. Разнообразие и практическое значение двудольных. Характеристика основных подклассов и порядков. Класс Лилиопсиды, Однодольные (Liliopsida, Monocotyledones). Особенности строения вегетативных органов, цветка и семян. Происхождение однодольных. Разнообразие и практическое значение. Характеристика основных подклассов и порядков.

Биотехнология в пищевой промышленности. Объекты биотехнологии. Перспективы биотехнологии. Основные принципы осуществления промышленных биопроцессов. Устройство биореакторов. Выделение и очистка продуктов. Применение иммобилизованных ферментов в пищевой и фармацевтической промышленности. Иммобилизованные клетки микроорганизмов.

Биотехнология молока и молочнокислых продуктов: сыры, сметана, йогурты, лактобактерин, ацидофилин, бифидок - способы их получения. Биотехнология в спиртовой промышленности. Технология получение спирта, вина, пива. Получение уксуса и другие аспекты использования уксуснокислых бактерий. Производство лимонной кислоты.

Биотехнология в медицине. Получение лекарственных средств, средств диагностики и реактивов. Производство вторичных метаболитов на примере антибиотиков, его особенности. Производство витаминов. Сапротрофная микрофлора и ее использование для профилактики и лечения заболеваний.

Биотехнология препаратов для сельского хозяйства. Производство бактериальных удобрений, их виды: препараты на основе штаммов клубеньковых бактерий, азотобактерии и фосфобактерии. Энтомопатогенные препараты, их виды и преимущества перед химическими инсектицидами. Производство антибиотиков для сельского хозяйства. Новейшие методы биотехнологии для повышения продуктивности сельского хозяйства.

Биотехнология и проблемы защиты окружающей среды: биоэнергетика, биогидрометаллургия, многосубстратные конверсии на примере реутилизации лигноцеллюлозных отходов. Общие принципы очистки сточных вод.

Исто­рия ботанико-географического районирования Сибири. Совре­менные принципы ботанико-географического районирования Сиби­ри. Обзор схем ботанико-географического районирования Сибири. Основные совре­менные формы рельефа Западно-Сибирской равнины. Климат и основные черты почвенно-растительного покрова Сибири.

Общие вопросы классификации и географии растительных сообществ. Проблемы классификации растительных сообществ. Обзор систем растительности Сибири и отдельных регионов. Таксоны геоботанической классификации. Основные типы и подтипы растительности Сибири.

Широтная зональность растительного покрова Сибири. Зональ­ная, экстразональная и интразональная растительность. Зональное деление растительности Сибири. Тундрово-арктическая область: экологические особенности растительного покрова, состав флоры и ее происхождение, зональное деление. Бореально-лесная область: общая характеристика области, зональность, состав древесных видов-эдификаторов. Формации лесов: темнохвойные, светлохвойные, лиственные.

Растительность неплакорных местообитаний. Зональность растительности степной области Сибири: луговые степи и остепненные луга, настоящие степи, опустыненные степи. Интразональная растительность степной области. Гало­филь­ные фитоценозы. Болотная, водная, луговая и кустарниковая расти­тельность степной области.

Высокогорная растительность. Основные черты альпийской и гольцовой растительности и особенности вертикальной поясности высокогорной области. Особенности высокогорной флоры Сибири.

Растительность Омской области. Редкие и охраняемые растительные сообщества Омской области
Экспериментальные методы физиологии растений

Физиология растительной клетки. Строение ядра. Митоз и его биологическая роль.

Водный обмен. Общая характеристика водного тока. Корень как орган поглощения воды. Физиологические основы устойчивости растений к засухе. Водный обмен различных экологических групп растений: растения, убегающие от засухи и активно борющиеся с ней. Ксероморфная структура растений. Методы определения засухоустойчивости: полевые, лабораторные, вегетационные.

Минеральное питание. Передвижение минеральных веществ Механизм. Роль фитогормонов в распределении минеральных элементов между органами.

Передвижение органических веществ по растению. Механизм флоэмного транспорта.

Фотосинтез. Пигменты фотосинтеза. Современные представления о механизме фотосинтеза. Этапы фотосинтеза. Фотосинтез, рост и продуктивность растений. Методы изучения фотосинтеза.

Брожение и дыхание. Этапы дыхания. Дихотомическое дыхание. Анаэробная фаза дыхания (гликолиз). Пентозофосфатное дыхание, как модификация гликолиза. Глиоксилатный путь дыхания, как модификация цикла Кребса. Глюконеогенез, его биологическая роль. Методы измерения интенсивности дыхания. Регуляция дыхательного обмена. Влияние внешних и внутренних факторов на процесс дыхания.

Транспорт и выделение веществ. Транспорт веществ в растении. Корень как орган поглощения минеральных элементов.

Рост и развитие. Особенности роста растительных организмов. Физиология опыления, оплодотворения, физиология образования плодов и семян. Физиолого-биохимические процессы прорастания семян. Дифференциация клеток и тканей, регуляция этого процесса. Методы изучения роста. Влияние температуры, снабжения водой, условий минерального питания на рост. Роль фитогормонов в ускорении черенков.

Развитие растений. Понятие о развитии. Этапы развития, регуляции. Теория циклическо старения и омоложения. Понятие о возрасте у растений. Влияние внешних факторов на развитие. Гормональная концепция цветения. Тропизмы и настии. Покой растений как необходимый этап онтогенеза.

Механизмы защиты растений от факторов внешней среды, в том числе и от патогенов. Физиологические основы устойчивости растений.
Основы генетики человека

Целью курса является изучение основных механизмов наследственности и изменчивости признаков человека с учетом новейших достижений в области молекулярной, экологической, медицинской генетики и психогенетики. Содержание курса представлено 8 блоками: Введение в генетику; Материальные основы наследственности и изменчивости, ген, реализация генетической информации; Цитологические основы наследственности человека; Генетическое значение процессов гаметогенеза (сперматогенеза и оогенеза) у человека, биология пола; Закономерности наследования признаков при взаимодействии аллелей, генов, при образовании групп сцепления и их нарушении; Основные закономерности изменчивости признаков человека и основы медицинской генетики; Основы психогенетики; Генетические основы филогенеза и онтогенеза человека. При изучении содержания основных блоков формируются ведущие понятия: ген, геном, гомологичные хромосомы, аутосомы, половые хромосомы, кариотип, идиограмма, промежуточное наследование признаков человека, полное и неполное доминирование при наследовании признаков человека, кодоминирование и множественный аллелизм, первичные и вторичные признаки полового диморфизма человека, гомогаметный пол, гетерогаметный пол, сцепленное с полом наследование, сцепленное наследование, комбинативная, онтогенетическая и модификационная изменчивости - источники индивидуальности человека, мутационная изменчивость - источники наследственной патологии человека, методы изучения человека - генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, методы пренатальной диагностики, наследственные болезни, хромосомные болезни, молекулярные болезни, медико-генетическое консультирование, ксенобиотики, канцерогены, онкогены; ведущие законы: закон единообразия, закон расщепления по фенотипу и генотипу во втором поколении, закон независимого наследования признаков, закон Харди-Вайнберга; ведущие теории: хромосомная теория наследственности, центровая теория гена, мутационная теория, хромосомная теория определения пола, балансовая теория определения пола. Формируются следующие ведущие умения: приготовления и анализа цитогенетических препаратов, кариограмм, определения типа, характера наследования признаков, выявление причин изменения генетической информации в эксперименте с использованием био-тест-объектов и определять последствия на организменном уровне, свободной ориентации при обсуждении современных проблемах генетики, в частности психогенетики, планирования и организации исследований с целью выявления роли мутационного процесса в генетической динамике популяций человека, анализа и составления родословных с целью определения типа и характера наследования признака, решать задачи по генетике, анализируя ситуацию, изложенную в задаче.

Ведущие формы обучения: лекции с использованием мультимедиа проекции, проблемного обучения, практические и лабораторные работы, учебно-исследовательские работы.
Основы частной и сравнительной гистологии

Развитие, классификация тканей. Эпителиальные ткани. Погружённые, однослойные и многорядные эпителии (турбулярии, плоские черви гидра, голожаберные моллюски). Кутикулярные эпителии (артроподный, аннелидный, нематодный тип). Многослойные кожные эпителии низших позвоночных. Кишечный эпителий полухордовых, вторичноротых и первичноротых беспозвоночных животных. Эпителиальные эндокринные железы беспозвоночных животных. Оседлые трофические разновидности тканей внутренней среды первичноротых, членистоногих, низших многоклеточных. Скелетные опорные ткани беспозвоночных животных. Плотные соединительные ткани беспозвоночных (первичноротых, насекомых). Кровь. Миелоидная и лимфоидная ткани позвоночных и беспозвоночных животных. Тканевая организация. Эритроциты млекопитающих и других позвоночных животных, беспозвоночных животных. Тромбоциты и кровяные пластинки — строение, функции. Моноциты и гранулярные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) позвоночных. Мышечные ткани. Косоисчерченные мышечные ткани беспозвоночных. Нервная ткань. Нервная ткань бес и низших позвоночных. Понятие о рецепторах, особенности их строения. Нервные окончания.