Міністерство освіти І науки україни національний університет біоресурсів І природокористування україни кафедра молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки «затверджую»




Сторінка1/3
Дата конвертації09.02.2017
Розмір0,68 Mb.
  1   2   3
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ
Кафедра молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Декан факультету захисту рослин,

біотехнологій та екології

_________д.с./г.н., професор Доля М.М.

« _____ » _______________2016 р.

РОЗГЛЯНУТО І СХВАЛЕНО

на засіданні кафедри молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки

Протокол № 11 від « 30 » травня 2016 р.

Завідувач кафедри

д.б. н, професор Стародую М.Ф.
НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ КОМПЛЕКС

з дисципліни


ПРИКЛАДНА ГЕНЕТИКА З ОСНОВАМИ ЦИТОЛОГІЇ
галузь знань 16 Хімічна та біоінженерія

спеціальність 162 Біотехнології та біоінженерія

спеціалізація «Екологічна біотехнологія та біоенергетика» с

факультет ___________Захисту рослин, біотехнологій та екології



КИЇВ - 2016

Форма № Н - 3.04

Міністерство освіти і науки України

Національний університет біоресурсів і природокористування україни
Кафедра молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки
«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Декан факультету захисту рослин,

біотехнологій та екології

_________д.с./г.н., професор Доля М.М.

« _____ » _______________2016 р.

РОЗГЛЯНУТО І СХВАЛЕНО

на засіданні кафедри молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки

Протокол № 11 від « 30 » травня 2016 р.

Завідувач кафедри

д.б. н, професор Стародую М.Ф.
РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ

з дисципліни


ПРИКЛАДНА ГЕНЕТИКА З ОСНОВАМИ ЦИТОЛОГІЇ
галузь знань 16 Хімічна та біоінженерія

спеціальність 162 Біотехнології та біоінженерія

спеціалізація «Екологічна біотехнологія та біоенергетика» с

факультет Захисту рослин, біотехнологій та екології


ОКР «Магістр»

Семестр – 2

Розподіл годин по семестрах:

Семестр – 69 год.

Число тижнів – 15

Число кредитів ECTS – 2,2

Лекцій – 30 год.

Лабораторних занять – 30 год.

Іспит – 9 год.
Київ – 2016

Робоча програма «Прикладна генетика з основами цитології» для студентів ОС «Магістр» спеціальністi 162 «Біотехнології та біоінженерія».

„___” ________, 2016 р. − …….. с.
Розробник: ________________________________________

кандидат сільськогосподарських наук, асистент О.Ю. Колодяжний

Робоча навчальна програма розглянута та схвалена на засіданні кафедри молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки
Протокол № ___ від __________2016р.

Завідувач кафедри молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки

________________ С.М. Стародуб

(підпис)

«_______» ___________ 2016 р.

Схвалено вченою радою факультету захисту рослин, біотехнологій та екології,

Протокол № ______ від ______________ 2016р.
“_____”________________2016р. Голова ______________(Доля М. М.)

(підпис)


Ó_______________, 2016р.

Ó Колодяжний О.Ю., 2016р.



  1. Опис навчальної дисципліни

«Прикладна генетика з основами цитології»


Галузь знань, напрям підготовки, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень

Галузь знань

16 Хімічна та біоінженерія

(шифр і назва)



Напрям підготовки





Спеціальність

162 Біотехнології та біоінженерія

Освітньо-кваліфікаційний рівень


ОС «Магістр»

Характеристика навчальної дисципліни

Вид

Нормативна

Загальна кількість годин

69

Кількість кредитів ECTS

2,2

Кількість змістових модулів

4

Форма контролю

Іспит

Показники навчальної дисципліни для денної та заочної форм навчання




денна форма навчання

заочна форма навчання

Рік підготовки

1

1

Семестр

2

2

Лекційні заняття

30 год.

8 год.

Практичні заняття




4

Лабораторні заняття

30 год.




Самостійна робота







Індивідуальні завдання







Кількість тижневих годин

для денної форми навчання:

аудиторних

самостійної роботи студента −



4 год.


91 год.

96



2. Мета та завдання навчальної дисципліни

Інтенсивний розвиток генетики, поява нових інформаційних відомостей про мінливості і успадкування ознак живих організмів і їх прояви на різних рівнях організації життя сприяло формуванню різних напрямків і розділів у класичної та сучасній генетиці, а, відповідно, і визначилася роль генетичної інформації в поясненні механізмів розвитку і становлення як окремих організмів, так і їх сукупностей у вигляді популяцій, видів і біогеоценозів. Досягнення молекулярної генетики забезпечили можливість реконструювати нові генетичні системи тварин, рослин і мікроорганізмів, а також вирішувати питання медико-генетичного консультування і отримувати економічно значущі результати в біотехнологічних дослідженнях.



Мета і завдання курсу. Показати значення генетики у формуванні теорії та розробці методичних прийомів селекції, пізнанні механізмів еволюції, в сільськогосподарської практиці, біотехнології, екології та охорони довкілля. Сформувати у студентів цілісне уявлення важливості генетичної інформації у підвищенні ефективності розвитку вказаних галузей досліджень і досягненні практично значущих результатів.

Основною метою спецкурсу є формування у студентів чіткого уявлення про роль генетичних досліджень у розробці теорії селекції, пізнанні механізмів і закономірностей еволюції, створенні та збереженні унікального генофонду живих організмів, вдосконаленні біотехнологічних процесів.



У результаті вивчення дисципліни студент повинен:

знати:

- найбільш важливі генетичні закономірності, які використовують в селекції, біотехнології, еволюції, систематики, аграрній галузі та охороні довкілля;

- яким чином досягнення генетики забезпечують підвищення ефективності селекційного процесу, створення нового і збереженню існуючого генофонду організмів;

- як прикладна генетика допомагає в охороні довкілля, розумінні механізмів еволюції і моделюванні еволюційним процесом;



вміти:

- використовувати генетичні розробки в практичній діяльності;

- вміти пояснити роль генетики в підвищенні продуктивності рослин і тварин;

- застосувати генетичні закономірності для інтерпретації шляхів розвитку організмів;

- використовувати дані генетичної мінливості в удосконаленні методології управління процесами розвитку живих систем.

володіти:

- методами створення селекційного матеріалу;

- методами гаметної селекції;

- розрахунками генетичної структури популяцій;

- методами визначення ефективності гетерозису.

Для організації самостійної роботи студентів по курсу необхідно використовувати сучасні інформаційні технології: розмістити в мережевому доступі комплекс навчальних та навчально-методичних матеріалів (програма, список рекомендованої літератури і інформаційних ресурсів, завдання для виконання рефератів і самоконтролю).

Теоретичні положення лекційного курсу розвиваються і закріплюються при написанні рефератів, при виконанні яких студенти набувають навички аналізу основних генетичних закономірностей в різних напрямках людської діяльності.

Особливою формою закріплення знань є предметний іспит. Ефективність самостійної роботи студентів доцільно перевіряти в ході поточного та підсумкового контролю знань у формі усного опитування, колоквіумів, тестового комп'ютерного контролю за темами і розділів курсу. Для загальної оцінки якості засвоєння студентами навчального матеріалу рекомендується використання накопичувальної рейтингової системи.



  1. Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1.

Тема 1. Вступ. Мета, завдання, роль прикладної генетики. Перегляд основних генетичних понять та термінології – 2 год. /0,066 кредит.

Роль прикладної генетики в розробці теорії і практики селекції, пізнанні закономірностей і механізмів біологічної еволюції, класифікації видів тварин, рослин, мікроорганізмів, паспортизації та ідентифікації унікальних геномів, обґрунтуванні екологічної селекції рослин і підвищенні адаптивного потенціалу культивованих форм, а також розробці теоретичних основ збереження і розмноження генофонду природних популяцій. Перегляд основних генетичних понять та термінології. Метагеном як основа прикладної генетики.


Тема 2. Успадкування та аналіз якісних і кількісних ознак – 4 год. /0,132 кредит.

Однолокусні якісні характеристики: аутосомні локуси з повним, частковим домінуванням, аддитивної, додаткової дії, наддомінуванням; Х-хромосоми і голандрический локус. Локуси складної структури (мультилокуси) та якісні характеристики: дигібридні показники і взаємодія генів, таких як епістаз (взаємодія неалельних генів), змінені співвідношення. Кількісні характеристики; особливості локусів і полігенів; модифікатори; характерні порогові значення.


Тема 3. Регресія, трансгресія, вплив на довкілля і спадковість2 год./ 0,066 кредит.

Регресія, трансгресія, вплив на довкілля і спадковість. Кореляції між характеристиками; Генотип, фенотип і цінність для розведення. Генетичні та екологічні причини регресії і трансгресії (порушення). Вплив навколишнього середовища на фенотип. Спадковість, кореляції між характеристиками.


Тема 4. Популяційна генетика – 2 год. /0,066 кредит.

Частота алелей, генетична рівновага, змішення населення, генетичний дрейф і потік генів. Використання закону Харді-Вайнберга для вивчення генетичної структури популяцій (для одного, двох локусів); нерівновага по зчепленню, змішення населення.Селекція, міграція, мутації.



Додатково: Генетичні закономірності еволюції популяцій. Роль мутаційного процесу, рекомбіногенезу, потоку і дрейфу генів та ефективності відбору в перетворенні її генофонду. Значення генотипичної мінливості в формоутворенні і ресинтезі видів. Використання генетичних досліджень для формування уявлень про закономірності мікроеволюції і прогнозування процесів онтогенезу. Каналізація онтогенезу та її генетичні основи. Епігенетична еволюція та її теоретичне обгрунтування. Генетичні механізми вертикальної еволюції. Розробка генетичних і цитогенетичних критеріїв оцінки мутагенного ефекту фізичних і хімічних факторів. Аналіз генетичного вантажу, гетерогенності і поліморфізму популяції. Антимутагени та їх значення. Закон М.І. Вавилова про гомологічні ряди в спадкової мінливості і його практичне використання.
Змістовий модуль 2.

Тема 1. Генетичні основи селекції. Типи та види використання селекції. – 2 год. /0,066 кредит.

Природний, штучнийі і статевий відбір. Стабілізаційна селекція, наближена однорідність. Спрямована селекція, перевага на користь однієї особливості. Циклічна селекція, перевага на користь різних особливостей. Порушуюча селекція, селективність проти звичайного типу. Селекція родовиду; тестування потомства; селекція по кореляції характеристик; культивування та відбір in vitro, селекція на галоїдної стадії.



Додатково: Використання генетичних методів у створенні вихідного матеріалу для селекції. Генетичні ресурси і методи їх збільшення та збереження. Генетичні банки культивованих рослин, ознакові, генетичні колекції, їх створення, підтримка, розмноження і використання. Інбредні аллоплазматичні лінії, їх значення і застосування в селекції. Спонтанний та індукований мутагенез і його використання для вивчення і розширення генофонду культивованих видів. Використання генних, хромосомних, геномних і цитоплазматичних мутацій для генетичного аналізу та створення вихідного матеріалу в селекції
Тема 2. Відхилення від випадкового схрещування. Селекція рослин і тварин Методи і приклади – 2 год. /0,066 кредит.

Позитивні та негативні сторони ассортативного схрещування. Інбридинг і аутбридинг та їх наслідки. Гібридизація, методи відбору для інбридингу, аутбридингу; періодичне зворотне схрещування для переносу генів; Міжвидові і міжродові гібриди. Створення поліплоїдів. Приклади програм з селекції рослин і тварин.



Додатково: Моделі сорту та їх генетичні характеристики. Генетичні, молекулярно-генетичні і морфо-хімічні методи паспортизації сортів і маркування ознак сорту, породи, клону. Системи схрещувань та їх роль у формуванні ознак сорту (породи). Прості схрещування. Прямі, зворотні, поворотні. Складні схрещування. Ступінчаста гібридизація, конвергентні схрещування. Принципи підбору пар при схрещуванні з урахуванням генетичної детермінації ознаки, характеру взаємодії генетичної системи ядра і цитоплазми, зчепленого з полом успадкування. Механізм і генетичний контроль рекомбінації та їх роль в еволюції і селекції. Гетерозисна селекція та гібриди.
Тема 3. Мутації та їх використання – 2 год. /0,066 кредит.

Молекулярні типи мутацій і їх поверненість; частота мутацій; зародкові клітини і соматичні мутації. Спонтанні та індуковані мутації, мутагенні агенти; контроль мутацій та відновлення систем.


Тема 4. Рекомбінація, картування, геноміка4 год. /0,132 кредит.

Рекомбінація, генетичні відстані і число необхідних потомств для отримання рекомбінантів. Види рекомбінацій та їх наслідки; генотипи, які з'явилися в результаті схрещування (мейоз, мітоз); перешкоди і функціональні карти. Розрахунок частоти генотипів, фенотипів. Практичне використання молекулярних маркерів у сільському господарстві.


Змістовий модуль 3.

Тема 1. Методологія сучасних цитологічних досліджень – 2 год. /0,066 кредит.

Дискретний та інтегральний – два підходи до вивчення загальних закономірностей організації та еволюції клітин. Арсенал методів цитології: від живих клітин до макромолекулярних комплексів. Прижиттєві методи спостереження клітин. Культура клітин поза організмом. Метод темного поля. Фазовоконтрастная мікроскопія. Мікрозйомки. Методи дослідження фізичних властивостей клітин. Вивчення фіксованих клітин. Принципи фарбування клітинних структур. Цитохимические якісні методи дослідження: реакції на білки, ферменти, нуклеїнові кислоти, полісахариди, жири, ліпіди, вітаміни, солі і т.д. Електронна, люмінесцентна мікроскопія. Диференціальне центрифугування – метод отримання окремих клітинних компонентів для цитохімічного і біохімічного аналізу.


Тема 2. Структурні хромосомні аберації: їх походження, властивості та використання – 2 год. /0,066 кредит.

Делеції, інверсії (парацентричні, періцентричні); їх наслідки на фертильність. Дублювання та походження нових генів. Транслокації (поодинокі, множинні). Зміни в числі хромосом: їх вплив та використання. Генетичне середовище, фон. Зміни в плоїдності; моноплоїд (гаплоїд), культура пиляків, диплоїди, триплоїди, тетраплоїди; наивищі поліпоїди. Втрата або збільшення окремих хромосом: анеуплоїди, моносоми (непарні хромосоми) і трисоми. Хромосомні маніпуляції і заміни. Додаткові «В» хромосоми.



Додатково: Теоретичні основи генетичної та хромосомної інженерії. Роль рекомбіногенеза в селекції та еволюції Способи перенесення чужорідних генів у геном рослини. Отримання трансгенних рослин та їх практичне використання. Застосування молекулярно-генетичних маркерів для визначення чужорідної ДНК в геномі організмів. Використання геномних мутацій і різних систем схрещування для заміщення хромосом.
Тема 3. Генна інженерія рослин, тварин і мікроорганізмів – 2 год. /0,066 кредит.

Ендонуклеази рестрикції і лігази; вектори; отримання певної частини ДНК в вектор, і визнання клону, що містить його; сайт-спрямований мутагенез. Таргенінг (вибір мішені), косупресія, РНК-інтерференція (людина, рослини, тварини), ризики генної інженерії, ГМ-культури.


Тема 4. Генетична мінливість в дикій природі і сільськогосподарських популяціях, збереження генетичних ресурсів – 2 год. /0,066 кредит.

Контроль і управління величинами змін в популяціях; використання знань про походження генетичної мінливості та вирішення практичних задач. Сохранение и поддержание поліморфизму в популяціях. Необхідність збереження генетичних ресурсів; методи збереження. Генетичні методи в контролі комах-шкідників. Випуск стерильних комах, або фертильних, які дають нежиттєздатне потомство. Розведення різновидів резистентних комах.


Тема 5. Прикладна генетика грибів – 2 год. /0,066 кредит.

Загальна генетика грибів: життєві цикли; дикі типи та мутанти; типи спор; контроль полового і вегетативного розмноження; геноміка. Комерційна цінність грибів. Індукція та ізоляція мутантів, у тому числі ауксотрофи. Отримання поліпшених штамів для промисловості.




  1. Структура дисципліни




Назви змістових модулів і тем

Кількість годин

Денна форма

Заочна форма

усього

у тому числі

усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

с.р.




л

п

лаб

інд

с.р.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Змістовий модуль 1.

Тема 1. Вступ. Мета, завдання, роль прикладної генетики. Перегляд основних генетичних понять та термінології

4

2




2

























Тема 2. Успадкування та аналіз якісних і кількісних ознак

8

4




4

























Тема 3. Регресія, трансгресія, вплив на довкілля і спадковість

4

2




2

























Тема 4. Популяційна генетика

4

2




2

























Разом за змістовим модулем 1

20

10




10

























Змістовий модуль 2.

Тема 1. Генетичні основи селекції. Типи та види використання селекції.

4

2




2

























Тема 2. Відхилення від випадкового схрещування. Селекція рослин і тварин – методи і приклади

4

2




2

























Тема 3. Мутації та їх використання

4

2




2

























Тема4. Рекомбінація, картування, геноміка

8

4




4

























Разом за змістовим модулем 2

20

10




10

























Змістовий модуль 3.

Тема 1. Методологія сучасних цитологічних досліджень

4

2




2

























Тема 2. Структурні хромосомні аберації: їх походження, властивості та використання

4

2




2

























Змістовий модуль 4.

Тема 3. Генна інженерія рослин, тварин і мікроорганізмів

4

2




2

























Тема 4. Генетична мінливість в дикій природі і сільськогосподарських популяціях, збереження генетичних ресурсів

4

2




2

























Тема 5. Прикладна генетика грибів

4

2




2

























Разом за змістовим модулем 3

20

10




10

























Усього годин

60

30




30




























    1. Теми семінарських занять




з/п


Назва теми

Кількість

годин


1

Не передбачено робочим навчальним планом





6. Теми практичних занять


з/п


Назва теми

Кількість

годин


1

Не передбачено робочим навчальним планом



  1   2   3


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка