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

Запасание и использование энергии. Строение и функции митохондрий. Регуляция энергетических процессов. Биогенез митохондрий – автономность, аппарат репликации, транскрипции и трансляции. Рост и пластичность митохондрий.

Энергетический обмен в период гаметогенеза. Регуляция энергетических процессов на разных стадиях роста ооцитов. Накопление желтка в ооцитах. Увеличение массы, роста митохондрий ооцитов. Митохондрии в период сперматогенеза – на стадии формирования, при движении.

Биоэнергетика процессов созревания и оплодотворения – особенности дыхания, гликолиза. Регуляция. Энергетический обмен на ранних стадиях зародышевого развития, динамика дыхания в период дробления, гаструляции. Изменение митохондрий в митозе. Митохондриальная ДНК в период развития.

Особенности биоэнергетики в период органогенеза – формирование энергетического метаболизма различных тканей, органов период их дифференцировки. Активность ферментов, роль желтка и механизм его резорбции. Энергетические процессы при переходе к постнатальному развитию, механизмы становления терморегуляции.

Формирование органов дыхания в раннем онтогенезе – пути поступления кислорода, роль желточного кровообращения, жабры зародышей личинок, дифференцировка специализированных органов дыхания.

Влияние экологических факторов на энергетический метаболизм – принципы формирования адаптационных механизмов в онтогенезе, воздействие температуры и других факторов среды, формирование экто -и эндотермности на основе энергетического метаболизма.

Биоэнергетика развития – зависимость энергетического развития от массы тела, энергетический обмен и регенерация. Идея канализированности развития: гомеостаз, гомеорез, креоды. Принцип минимизации энерготрат в период онтогенеза.

Химическая организация клетки – органические и неорганические вещества. Матричные молекулы – ДНК, РНК. Матричные синтезы. Молекулярная догма биологии – современная трактовка.

Молекулярная организация мембран клетки – сходства, отличия, проводимость, полярность, фазовые переходы, жидкостность, мозаичность, разнообразие. Мембранные липиды и белки. Конформация и упаковки ацильных цепей в бислое. Термодинамика полиморфизма липидных структур – гидрофобные силы, образование мицелл. Модельные мембранные системы – фаза «воздух-вода», плоские мембраны, липосомы.

Мембранные белки – структурные, ферментная активность, амфифильность. Ассиметричность мембран – топография мембранных белков, ассиметрия липидов, тилакоидные мембраны, оболочка вирусов.

Динамичное поведение мембранных систем и липидно-белковые взаимодействия – модели диффундирования мембранных компонентов, текучесть, спиновые метки, флуоресцентные зонды, вращение мембранных белков, латеральная диффузия.

Мембранная энзимология – мембранные ферменты, липидзависимые ферменты, мембраносвязанные электроннотранспортные цепи. Пространственное разделение, проницаемость и электрические эффекты – лиганды, проницаемость для неэлектролитов, проницаемость для воды, электрические свойства мембран (транспорт ионов, поверхностный потенциал), трансмембранный потенциал, протоны, ионофоры. Поры, каналы, переносчики. Клеточная поверхность – рецепторы, рециклирование мембран, передача сигналов. Биогенез мембран.

Молекулярные механизмы функционирования мембран гранулярной эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, митохондрий. Молекулярные механизмы сокращения цитоскелета. Молекулярные механизмы передачи нервного импульса.

Передача, хранение и реализация генетической информации – репликация ДНК, транскрипция, трансляция.

Антидарвинизм как совокупность различных концепций, отрицающих ведущую роль естественного отбора в эволюции органического мира. Основные течения антидарвинизма. Современные антидарвинистские концепции. Автогенез - идеалистическая концепция в эволюционном учении. Доказательства автогенетических тенденций эволюции. Концепция аристогенеза как разновидность неоламаркизма. Эктогенез - идеалистическая концепция в эволюционном учении. Гипотеза катастрофизма, теория катастроф Ж. Кювье. Креационизм - концепция постоянства видов как результат его творения богом. Трансформизм - система представлений об исторической изменяемости (трансформации) организмов. Ламаркизм - эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка, ее основные положения. Дарвинизм - материалистическая теория эволюции органического мира, основанная на воззрениях Ч.Дарвина. Важнейшие положения дарвинизма. Мутационизм, основатели концепции скачкообразных изменений в эволюции (Г. де Фриз, Р. Гольдшмидт, Л. Кено). Развитие мутационной теории в современной биологии. Нейтрализм - концепция нейтральной эволюции, возникшая в результате достижений молекулярной биологии (М. Кимура, 1985). Неодарвинизм – эволюционная концепция, созданная А. Вейсманом на раннем этапе развития генетики. Неокатастрофизм – совокупность эволюционных концепций о внезапных вмешательствах в процессы эволюции различных факторов. Неоламаркизм как идеалистическая эволюционная концепция. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - результат объединения дарвинизма с генетикой и экологией. Основные положения СТЭ. Номогенетические концепции эволюции. Гипотеза прерывистого равновесия. Принцип антропности Вселенной и биологические законы.

Оборудование гистологической лаборатории - структуру и принципы организации гистологической лаборатории ее задачи; принцип ведения лабораторной документации; принцип организации рабочего места лаборанта-гистолога; функциональные обязанности лаборанта-гистолога; технику безопасности при работе с гистологическим материалом. Микротом.

Забор материала для гистологического исследования. Фиксация. Этапы изготовления гистологического препарата; методы взятия гистологического материала; принципы фиксации гистологического материала; протоколы наиболее часто применяемых фиксаторов. Значение фиксации материала. Общие правила фиксации. Простые фиксаторы. Сложные фиксаторы.

Проводка гистологического материала - сущность и этапы проводки гистологического материала через обезвоживающие среды; условия проводки.

Этапы приготовления гистологических препаратов - промывка материала; заливка в затвердевающие среды; приготовление срезов (резка); удаление из срезов затвердевающей среды; постановка гистохимической реакции или гистологического контроля; приготовление постоянного препарата.

Заливка в затвердевающие среды - сущность заливки гистологического материала в затвердевающие среды (парафин) подготавливать блоки к резке.

Изготовление гистологических срезов - устройство микротома. Изготовление гистологических срезов. Приготовление предметных и покровных стёкол. Состав смесей для промывания и хранения стёкол. Приготовление смеси для наклейки серийных срезов. Подготовка предметных и покровных стёкол для перпаратов. Наклеивание срезов на стекло.

Депарафинирование. Окраска срезов красителем. Дегидратация - обезвоживание в спиртах возрастающей крепости. Общие методы окрашивания гистологических препаратов; классификацию красителей; основные красители, применяемые в гистологических и гистохимических исследованиях. Специальные методы окрашивания гистологических препаратов.

Приготовление тотальных препаратов – заключение в консервирующую среду (канадский (пихтового, кедрового) бальзам).

Освоение метода окраски мазков крови по Романовскому-Гимзе. Гисто- и иммуногистохимические методы исследования.

Роль фотосинтеза в природе и в жизни человека. Физиологическая роль зеленого растения. Годовая первичная продуктивность. Круговорот веществ в природе. Значение фотосинтеза и охрана растительности.

Структура, химический состав и происхождение хлоропластов. Форма пластид. Структура хлоропластов. Развитие ультраструктуры хлоропластов. Сезонные изменения хлоропластов. Влияние внешних условий на структуру хлоропластов. Фотосинтетический аппарат различных систематических групп растений. Химический состав хлоропластов. Происхождение хлоропластов. Количество и размеры хлоропластов.

Пигменты фотосинтезирующих систем. Строение пигментов. Содержание пигментов. Оптические свойства и состояние пигментов. Адаптация к условиям освещения. Биосинтез пигментов. Значение хлорофилла и каротина.

Функции пластид. Реакция Хилла. Фотосинтетическое фосфорилирование. О двух пигментных системах. Световая фаза фотосинтеза. Темновая фаза фотосинтеза. Локализация световой и темновой фаз фотосинтеза в пределах хлоропласта. Функции хлоропластов.

Движение хлоропластов. Типы расположения хлоропластов. Передвижение пластид. Механизм движения хлоропластов.

Влияние внешних и внутренних условий на фотосинтез и урожай. Влияние света на фотосинтез. Влияние концентрации СО2 и температуры на фотосинтез. Зависимость фотосинтеза от условий водоснабжения и минерального питания. Влияние, внутренних условий на процесс фотосинтеза. Фотосинтез и урожай.

Отток ассимилятов и передвижение их по растению. Пути и направления передвижения веществ по растению. Основные транспортируемые вещества. Скорость оттока и передвижения ассимилятов. Распределение ассимилятов и влияние различных условий на их отток.

Эволюция углеродного питания растений. Эволюция типов питания у растений. Гетеротрофный тип питания. Автотрофное питание. Генетическое родство хлоропластов и митохондрий.
6. Аннотация практик.

Учебная практика по ботанике

Цель учебной практики по ботанике: закрепление и углубление знаний анатомии, морфологии и систематике растений, грибов, лишайников, освоение методов изучения разнообразия живых организмов и их сообществ, приобретение умений организации научно-исследовательской работы в лабораторных и полевых условиях.

Морфология вегетативных и генеративных органов растений. Метаморфозы корня, побега, листа. Анатомия растений различных экологических групп: ксерофитов, гидрофитов, гигрофитов. Морфология цветка. Опыление у цветковых растений. Морфология плодов.

Жизненные формы растений. Современные классификации жизненных форм наземных и водных растений (по И.Г. Серебрякову). Возрастные группы. Сезонные явления в жизни растений.

Понятие о фитоценозе. Признаки растительного сообщества: условия существования, видовой состав, ярусная структура, количественные соотношения видов, жизненность. Виды покрытия. Методы оценки обилия естественных и культурных фитоценозов. Эдификаторы и доминанты. Динамика растительных сообществ: сезонные и годичные изменения, смены (сукцессии).

Методы флористических и геоботанических исследований. Методы изучения редких видов растений и их сообществ. Гербаризация различных объектов. Работа с увеличительными приборами (МБС), навыки использования дихотомического ключа для определения растений. Биомониторинг.

Выполнение исследовательской работы (определение цели, задач исследования, описание объектов, выбор методов исследования, первичная регистрация данных, обработка данных, оформление результатов, оформление коллекции или гербария).

Понятие об опытных контрольных делянках. Учётные и защитные полосы. Вариант, повторность, схема опыта. Виды повторностей. Способы размещения опытных делянок. Техника закладки и проведение полевого опыта. Разбивка опытного участка. Правила оформления опытного участка. Посев и посадка культур на опытном участке. Требование к посадочному и семенному материалу. Культуры раннего, среднего и позднего срока сева.

Понятие о вегетационных методах исследования.

Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды.

Водный режим растений. Понятие о транспирации. Значение её в жизни растений. Виды транспирации. Методы определения интенсивности транспирации. Единицы измерения транспирации.

Статистическая оценка результатов исследования.

Корневое питание растений. Фотосинтез. Рост и развитие. Водный режим растений. Описание приборов, применяемых на полевой практике и работа с ними. Химические реактивы и удобрения, применяемые на полевой практике.
Учебная практика по генетике

Цели учебной практики является закрепление и углубление знаний по генетике и селекции, освоение методов селекции с целью изучения механизмов наследования признаков и изменчивости признаков, освоение методов биологического тестирования на токсичность и мутагенность факторов окружающей среды, формирование умений организации научно-исследовательской работы, лабораторных и полевых опытов. Достижение учебных целей полевой практики базируется на базовых знаниях и умения студентов по учебному курсу "Генетика и селекция". Полевая практика проводится после завершения изучения базового курса, в летние время. Место проведения полевой практики - агробиостанция ОмГПУ, лаборатория генетики главного корпуса ОмГПУ. В течение полевой практики у студента должны быть сформированы следующие ведущие умения: приготовления, анализа цитогенетических препаратов с целью выявления нарушения структуры хромосом (хромосомных перестроек), организации генетического исследования с целью выявления причины изменения генетической информации в эксперименте с использованием био-тест-объектов и определения последствий на организменном уровне, организации и проведения гибридизации растений с целью получения комбинации генетической информации, применения теоретических знаний на практических (лабораторных) занятиях и жизненных ситуациях.. Деятельность студентов на полевой практике по генетике организуется следующим образом: подготовительный этап, на котором провидится инструктаж по технике безопасности и излагаются требования для успешной реализации целей полевой практики, изучаются техники гибридизации, техники био-тест-методик для оценки уровня мутагенности факторов окружающей среды; полевой этап, во время которого организовываются и проводятся учебно-исследовательские работы, собирается и статистически обрабатывается материал, составляется отчет согласно требованиям его написания; заключительный этап, во время которого проводится конференция по результатам исследований, организовывается обсуждение результатов исследования и обсуждается заключение о профессиональной направленности полевой практики. За время проведения учебных занятий полевой практики по генетике формируются на более высоком уровне следующие ведущие понятия генетики и селекции: закон гомологичных рядов в наследственности по Н.И.Вавилову, учение об исходном материале, центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову, источники изменчивости для отбора – комбинативная, мутационная, системы скрещиваний в селекции растений и животных, инбридинг, аутбридинг, отдаленная гибридизация, селекция на гетерозис, методы отбора (индивидуальный, массовый), индуцированный мутагенез, экспериментальная полиплоидия, ее значение для селекции. Формируется понимание научной значимости селекции на обсуждении основных ее достижений, экологической генетике как науке, генетической токсикологии как отрасли этой науки, генетических последствий загрязнения окружающей среды физическими и химическими мутагенами.

Знать видовой состав и основные особенности экологии позвоночных животных района практики. Научиться распознавать эти виды по внешнему облику, голосам, следам жизнедеятельности. Познакомиться с основными эколого-фаунистическими комплексами. Уметь применять рутинные и новые методы полевой научно-исследовательской работы. Владеть навыками проведения учебных экскурсий в природе, постановки наблюдений, сборе коллекций.

В результате изучения студент должен знать: - основные характеристики жизнедеятельности, внешнего и внутреннего строения животных, их онтогенетических и сезонных изменений, способы размножения и расселения, зависимость от условий обитания; - научные представления о разнообразии и систематики животного мира, об особенностях их строения, экологии; - научные представления и методы исследования в современной зоологии.

уметь: - определять, делать морфологические описания, зарисовывать и коллекционировать животных; - проводить наблюдения в природе и в лаборатории; владеть: - методикой определения животных; - навыками натуралистической работы и природоохранной деятельности;

Педагогическая практика

Педагогическая практика выполняет ряд функций: адаптационную, обучающую, воспитывающую, развивающую и диагностическую.

На IV курсе практика организуется в VIII семестре и длится 4 недели. Основная цель данной практики состоит в подготовке студентов к выполнению функций учителя биологии и классного руководителя. Задачами педагогической практики являются:

1. 
   Наблюдение в условиях реального образовательного процесса технологии обучения и участие в системе воспитательной работы классного руководителя.
   
2. 
   Отработка отдельных элементов технологии обучения.
   
3. 
   Проведение пробных уроков по биологии и воспитательных дел.
   
4. 
   Отработка навыков организации деятельности коллектива и индивидуальной работы с детьми.
   
5. 
   Выработка собственных педагогических ориентиров и позиции по
   

6. Формирование профессиональной педагогической компетентности и всех функций учителя биологии

В ходе педагогической практики студенты IV курса:

1. 
   Работают в качестве помощника классного руководителя по плану, составленному совместно с ним.
   
2. 
   Выполняют текущие поручения классного руководителя.
   
3. 
   Знакомятся с системой работы классного руководителя с родителями.
   
4. 
   Проводят 8 пробных уроков по биологии.
   
5. 
   Посещают уроки учителей биологии данной школы и уроки практикантов-сокурсников, участвуют в их анализе.
   
6. 
   Разрабатывают, готовят и проводят одно внеклассное мероприятие по биологии.
   
7. 
   Участвуют в самооборудовании кабинета биологии, изготавливая к своим урокам необходимые наглядные пособия, раздаточный материал.
   
8. 
   Выполняют задание по кафедре педагогики.
   
9. 
   Выполняют задание по кафедре психологии.