[ «Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 020400 Биология Профиль Микробиология; Физиология Квалификация (степень) выпускника – бакалавр Нормативный срок освоения ...»
ТИП ПОГОНОФОРЫ (POGONOPHORA)
Разделение тела на сегменты. Пиноцитоз на щупальцах. Брюшной нервный ствол.Кровеносная система. Органы выделения – целомодукты. Половые железы. Развитие. Образ жизни. Классификация. Филогения типа.
ТИП ЩЕТИНКОЧЕЛЮСТНЫЕ (CHAETOGNATHA)
Разделение тела на отделы. Хватательные щетинки и плавники. Нервная и пищеварительная системы. Развитие и филогения.
ТИП ХОРДОВЫЕ (CHORDATA)
Общая характеристика типа и система. Специфические черты организации. Место хордовых среди других типов животного царства. Признаки, общие с некоторыми группами беспозвоночных животных. Подтипы бесчерепные и личинкохордовые.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОГО
Одноклеточные как древнейшие животные. Основные черты многоклеточных и гипотезы возникновения многоклеточности. Фагоцителла - гипотетический предок многоклеточных.Низшие многоклеточные. Губки как наиболее примитивные многоклеточные. Радиальная симметрия и двуслойность лучистых.
Важнейшие последствия перехода фагоцителлообразных предков к ползающему образу жизни: билатеральность, централизация нервной системы, дифференциация осморегуляторной и выделительной систем, образование мезодермы.
Целомические животные. Метамерия. Развитие кровеносной системы, превращение протонефридиев в метанефридии, формирование целомодуктов. Образование первичного и вторичного рта.
Филогения вторичноротых. Иглокожие, полухордовые и онихофоры как низшие представители ряда. Происхождение хордовых.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЬНЫЕ
1. Простейшие 1. Почему данную группу организмов называют простейшими?2. В каких средах обитают простейшие? Могут ли они повлиять на состав и свойства среды обитания?
3. Какие признаки структуры одноклеточных позволяют их систематизировать?
4. Каким образом происходит расселение одноклеточных? Почему их называют организмами-космополитами?
5. Есть ли различия в понятиях орган и органоид? Перечислите основные органоиды одноклеточных.
6. Каковы особенности строения оболочек тела различных одноклеточных?
7. Какие способы движения существуют у простейших?
8. Какие способы питания существуют у простейших?
9. Какие способы размножения встречаются у простейших?
10. В чем выражается многофункциональность клеток простейших? Может ли это свойство одноклеточных играть эволюционную роль?
11. Постройте схему филогенетических связей в подцарстве одноклеточных. Выделите среди простейших организмы возможные прототипы гипотетического предка многоклеточных организмов.
12. Каково значение простейших в экологических системах?
13. Имеют ли простейшие практическое значение в жизни человека?
14. Могут ли одноклеточные служить биологическими индикаторами степени загрязненности среды?
2. Губки, Кишечнополостные, Плоские, Круглые и Кольчатые черви 1. В каких средах жизни обитают данные животные? Какие способы движения у них встречаются?
2. Перечислите главнейшие черты сходства и различия между губками и кишечнополостными.
3. Проведите сравнительный анализ строения полости тела различных червеобразных.
4. Как происходила эволюция пищеварительных систем и способов пи тания от губок до аннелид?
5. Покажите прогрессивные и регрессивные ветви в эволюции кровеносных систем.
6. В связи с чем у вышеназванных групп животных происходила разнонаправленная эволюция нервных систем?
7. Какие органы чувств развились у рассматриваемых животных?
8. Происходила ли эволюция форм раздражимости от спонгиновых до аннелид?
9. Какие способы размножения встречаются у разных групп многоклеточных (губок, кишечнополостных, червеобразных)?
10. Какое эволюционное значение имеют метаморфные стадии губок, кишечнополостных?
11. Какая группа организмов могла быть предковой формой для всех многоклеточных?
12. Расскажите о практическом и биоценотическом значении губок, кишечнополостных и различных червей.
3. Членистоногие 1.Обоснуйте происхождение членистоногих от кольчецов. Докажите, что данная группа организмов переживает биологический прогресс.
2.В каких средах обитают членистоногие? Назовите группы членис топогих. являющих собой типичных космополитов?
3.Перечислите наиболее важные черты организации членистоногих.
4.Какие локомоторные органы и типы локомоции встречаются у членистоногих?
Типы питания членистоногих; способы захвата и переработки пищи.
5.Роль различных групп членистоногих в энергетике биоэкосистем.
Какие органы дыхания имеются у членистоногих, обитающих в водной, наземновоздушной, почвенной средах?
6.Есть ли отличия в строении кровеносной системы кольчатых червей и членистоногих?
7.Какой тип нервной системы характерен для большинства членистоногих? Что такое инстинкт? Приведите примеры инстинктивного поведения членистоногих?
8.Назовите группы членистоногих, перешедших к общественному образу жизни. Каков механизм управления такими общественными группировками?
9.Как размножаются членистоногие? Встречаются ли среди них гермафродитные формы?
10. Как происходит развитие членистоногих? В чем состоит сходство и различие развития различных групп членистоногих?
11. Нарисуйте филогенетическое древо членистоногих.
12. Какова роль членистоногих в жизни человеческого общества? Можно ли утверждать, что эволюция некоторых членистоногих шла и идет совместно с эволюцией человечества?
4. Моллюски, Иглокожие 1. Существует три версии происхождения моллюсков (от аннелид, турбеллярий и несегментированного древнего предка). Обоснуйте эти версии.
2. Докажите, что моллюски являются несегментированными целомическими трехслойными животными.
3. Почему и когда возникла асимметрия тела у некоторых групп моллюсков?
4. Какие черты организации моллюсков позволили им завоевать различные среды жизни?
5. Какие черты строения моллюсков позволяют их объединять в один тип?
6. Перечислите все возможные способы размножения, встречающиеся у моллюсков.
В чем состоят особенности развития моллюсков? Как у них протекает метаморфоз?
7. Покажите (с примерами) участие моллюсков в энергетике водных и наземных экосистем.
8. Происхождение иглокожих.
9. В какой среде обитают иглокожие и почему наибольшее их количество обитает в коралловых постройках?
10. Есть ли различия в симметрии тела у личинок и взрослых форм иглокожих и какой образ жизни они ведут?
11. Амбулакральная система иглокожих: ее происхождение, строение, функции.
12. Объясните принцип работы тройной нервной системы иглокожих.
13. Что входит в осевой комплекс органов и какую роль он выполняет?
14. Иглокожие раздельнополые животные. Выражен ли у них половой диморфизм?
Как происходит оплодотворение?
15. Для моллюсков и иглокожих известно наибольшее (по сравнению с другими животными) количество ископаемых форм. Объясните этот феномен.
16. Приведите примеры хозяйственного использования моллюсков и иглокожих.
ИТОГОВЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ
1 полугодие:Тип Саркомастигофоры: общая характеристика, систематика, биоценотическое и практическое значение. Тип Плоские черви: особенности строения, развитие, многообразие.
Тип Споровики: общая характеристика, жизненный цикл, биоценотическое и практическое значение. Тип Кишечнополостные: общая характеристика, значение, многообразие.
Тип Инфузории: общая характеристика, биоценотическое и практическое значение, многообразие. Тип Круглые черви: Особенности строения, размножения и развитие, экологические группы, значение.
Тип Губки: особенности строения, размножения, развитие и значение. Тип Кольчатые черви: особенности строения, размножение, развитие, значение и многообразие.
2 полугодие:
Класс Ракообразные: внешнее и внутреннее строение, значение, многообразие. Класс Двустворчатые моллюски: особенности строения, размножение и развитие, значение и многообразие.
Класс Многоножки: особенности внешнего и внутреннего строения, значение и многообразие. Класс Брюхоногие моллюски: особенности строения, значение и многообразие.
Класс Паукообразные: внешнее и внутреннее строение, значение и многообразие.
Класс Головоногие моллюски: особенности организации и размножения, значение.
Класс Насекомые: внешнее и внутреннее строение, размножение и развитие, значение и многообразие. Тип Иглокожие: особенности организации, значение и многообразие.
САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ КОНТРОЛИРУЕМЫЕ РАБОТЫ
Тема 1. Общая характеристика царства животных. История зоологии.1.Основные особенности царства животных.
2.Видовое разнообразие животных 3.Распространение животных на поверхности земли.
4.Распространение животных в Мировом океане 5.Ярусность в распространении животных 6.Зоогеографические области 7.Геологические эры и история животного мира 8.Главнейшие законы филогенетического развития животных 9.Первые системы животных 10. Накопление сведений по зоологии в эпоху Возрождения 11. Система животных по К.Линнею.
12. Значение работ Ж.Кювье и Э.Жоффруа Сент-Илера в создании сравнительной анатомии животных.
13. Ж.Б.Ламарк и его эволюционная теория.
14. Работы К.М.Бэра по сравнительной эмбриологии.
15. Эволюционная теория Ч.Дарвина и ее значение в развитии эволюционных направлений в зоологии.
16. Роль отечественных ученых в развитии современной зоологии 17. Ведущие научные центры зоологических исследований 18. Зоологические исследования, направленные на сохранения разнообразия животных Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
Тема 2. Одноклеточные животные. Происхождение многоклеточных. Тип пластинчатые.
1.Теории происхождения одноклеточных.
2.Особенности организации микроспоридий.
3.Нозематоды пчл и тутового шелкопряда. Борьба с микроспоридиями.
4.Особенности организации и жизненного цикла книдоспоридий.
5.Миксоспоридии и актиномиксидии.
6.Заболевания, вызываемые книдоспоридиями.
7.Сравнение строения ресничек и жгутиков по данным цитохимических и электронно-микроскопических исследований.
8.Филогенетические отношения в подцарстве простейших.
9.Простейшие неясного систематического положения.
10. Теория гастреи.
11. Теория фагоцителлы.
12. Теория целлюляризации 13. Строение, физиология, размножение и развитие трихоплаксов. Филогения типа пластинчатые.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 6, 11, 12].
Тема 3. Тип гребневики или нестрекающие.
1. Особенности строения, симметрии и движения гребневиков.
2. Размножение и развитие гребневиков; закладка третьего зародышевого листка.
3. Классификация и филогения типа Ctenophora 4. Сходство гребневиков и кишечнополостных.
5. Систематическое положение типа гребневиков.
6. Общая характеристика раздела лучистые.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
Тема 4. Типы немертины и скребни.
1. Общая характеристика организации немертин.
2. Строение и физиология, развитие немертин.
3. Экология и распространение немертин.
4. Классификация немертин. Характеристика подклассов.
5. Филогения немертин.
6. Строение и физиология скребней.
7. Развитие и жизненный цикл скребней. Главнейшие представители.
8. Филогения скребней.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
Тема 5. Классификация и экология насекомых.
1.Принципы классификации насекомых 2.Экология протур 3.Экология ногохвосток 4.Экология двухвосток 5.Экология щетинкохвосток 6.Экология таракановых 7.Экология прямокрылых 8.Экология веснянок 9.Экология термитов 10. Экология поденок 11. Экология стрекоз 12. Экология равнокрылых 13. Экология клопов 14. Экология вшей и пухоедов 15. Экология жесткокрылых 16. Экология сетчатокрылых 17. Экология ручейников 18. Экология бабочек 19. Экология перепончатокрылых 20. Экология блох 21. Экология двукрылых 22. Жизненные циклы насекомых 23. Сезонные циклы насекомых.
24. Роль насекомых в природе 25. Практическое значение насекомых Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1,2, 3, 4, 5, 7, 9, 11].
6. Тип щупальцевые.
1.Особенности организации, характеризующие тип щупальцевых.
2.Разделение тела щупальцевых на сегменты в соответствии с целомическими полостями.
3.Особенности кровеносной и выделительной системы щупальцевых.
4.Размножение щупальцевых.
5.Классификация и филогения щупальцевых.
6.Строение и физиология мшанок.
7.Размножение, развитие, образ жизни мшанок.
8.Классификация мшанок. Представители подклассов.
9.Особенности организации плеченогих.
10. Развитии, образ жизни плеченогих.
11. Строение, физиология, размножение, образ жизни форонид.
12. Представители и распространение форонид.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
Тема 7. Типы гемихордовые, погонофоры, щетинкочелюстные.
1.Строение гемихордовых.
2.Образ жизни, распространение полухордовых.
3.Классификация гемихордовых.
4.Класс кишечнодышащие.
5.Класс крыложаберные.
6.Особенности организации погонофор.
7.Развитие, образ жизни, классификация погонофор.
8. Филогения типа погонофоры.
9.Строение щетинкочелюстных.
10. Развитие щетинкочелюстных.
11. Филогения щетинкочелюстных.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
Тема 8. Основные этапы филогенетического развития животного мира.
1.Происхождение одноклеточных.
2.Одноклеточные как древнейшие животные.
3.Основные черты многоклеточных и гипотезы возникновения многоклеточности.
4.Наиболее примитивные многоклеточные.
5.Систематическое положение надраздела Parazoa.
6.Радиальная симметрия и двуслойность лучистых.
7.Важнейшие последствия перехода фагоцителлообразных предков к ползающему образу жизни.
8.Характеристика целомических животных.
9.Происхождение и эволюция билатеральных животных.
10. Филогения вторичноротых.
11. Эволюция пищеварительной системы беспозвоночных.
12. Эволюция выделительной системы беспозвоночных.
13. Эволюция распределительной системы беспозвоночных 14. Эволюция нервной системы беспозвоночных.
15. Эволюция органов чувств беспозвоночных 16. Основные закономерности эволюции животных.
Литература: основная [1 – 8], дополнительная [1, 3, 5, 11].
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1.Предмет и задачи зоологии.2.История зоологии 3.Основные принципы классификации животных. Классификация одноклеточных.
4.Общая характеристика одноклеточных животных.
5.Общая характеристика типа саркомастигофоры. Классификация типа.
6.Строение, образ жизни и классификация саркодовых.
7.Строение, типы питания, значение жгутиковых.
8.Общие особенности строения и развития споровиков в связи с паразитическим образом жизни.
9.Строение, распространение и цикл развития грегарин.
10. Особенности строения и жизненного цикла кокцидиеобразных.
11. Особенности организации и жизненного цикла микроспоридий и книдоспоридий.
12. Инфузории как наиболее дифференцированные и высокоорганизованные простейшие.
13. Филогения подцарства простейших.
14. Классификация многоклеточных. Общая характеристика фагоцителлоподобных и низших многоклеточных.
15. Теории происхождения многоклеточных.
16. Общая характеристика губок как низших многоклеточных животных.
17. План строения кишечнополостных. Анатомия, размножение, развитие и классификация кишечнополостных.
18. Характеристика класса гидрозои.
19. Строение, жизненный цикл и экология сцифоидных.
20. Характеристика класса коралловые полипы.
21. Особенности строения, размножения и развития гребневиков.
22. Общая характеристика типа плоские черви. Возникновение двусторонней симметрии, повышение общего уровня организации плоских червей по сравнению с кишечнополостными.
23. Особенности организации, размножения и развития ресничных червей. Распространение и образ жизни турбеллярий.
24. Организация и жизненный цикл сосальщиков, связанные с эндопаразитизмом.
Классификация трематод.
25. Морфологические и биологические особенности ленточных червей, связанные с паразитированием.
26. Прогрессивные черты организации круглых червей по сравнению с плоскими.
Классификация первичнополостных червей.
27. Экология и патогенное значение нематод.
28. Строение и жизненный цикл скребней. Филогения типа.
29. Прогрессивные черты организации кольчатых червей как целомических животных по сравнению с плоскими и круглыми червями.
30. Особенности строения, размножения и развития многощетинковых кольчецов.
31. Особенности строения, размножения и развития малощетинковых кольчецов.
32. Особенности организации пиявок в связи с их хищническим и полупаразитическим образом жизни.
33. Особенности организации, характеризующие тип членистоногие. Размножение, развитие и классификация артропод. Филогения членистоногих.
34. Хелицеровые. Особенности организации паукообразных.
35. Классификация класса паукообразных. Распространение и образ жизни представителей отрядов.
36. Жабродышащие. Особенности организации ракообразных как первичноводных членистоногих.
37. Классификация ракообразных. Характеристика подклассов.
38. Трахейнодышащие. Особенности организации, размножения и развития многоножек.
39. Внешнее строение насекомых.
40. Анатомия насекомых.
41. Размножение и развитие насекомых.
42. Классификация насекомых. Характеристика подклассов.
43. Отряды термиты. Особенности морфологии, распространения, образа жизни.
44. Особенности строения, развития, образа жизни таракановых как древнейшей современной группы крылатых насекомых.
45. Особенности строения, распространения, размножения и развития, образа жизни прямокрылых. Значение прямокрылых как вредителей и меры борьбы с ними.
46. Особенности строения, размножения, развития и образа жизни стрекоз.
47. Строение, распространение, образ жизни, развитие равнокрылых. Значение равнокрылых как вредителей и меры борьбы с ними.
48. Отряд полужесткокрылые. Особенности строения, размножения и развития.
Главнейшие представители, их распространение и значение.
49. Отряд вши. Характерные черты строения, размножения и развития, обусловленные паразитическим образом жизни.
50. Отряд жесткокрылые. Характерные черты строения и развития жуков в связи с их образом жизни. Главнейшие семейства жуков, их представители, распространение, значение.
51. Строение, размножение, развитие и разнообразие чешуекрылых.
52. Строение, размножение, развитие и образ жизни перепончатокрылых. Разнообразие перепончатокрылых.
53. Характерные черты организации и экологии двукрылых. Разнообразие двукрылых.
54. Филогения типа членистоногих.
55. Особенности организации, образа жизни, классификации типа онихофоры.
56. Особенности организации, развития и экологии, характеризующие тип моллюски.
57. Строение брюхоногих моллюсков. Особенности жизнедеятельности в связи с условиями среды обитания.
58. Особенности организации и развития двустворчатых моллюсков, связанные с образом жизни и пассивным питанием.
59. Характерные черты организации головоногих моллюсков как подвижных хищников. Размножение и развитие головоногих.
60. Особенности организации, характеризующие тип щупальцевых. Классификация типа.
61. Особенности организации, развитии, образа жизни иглокожих.
62. Классификация и филогения иглокожих. Характеристика подтипов и классов.
63. Особенности организации, развития и экологии представителей типов погонофоры и щетинкочелюстные.
64. Основные этапы филогенетического развития животного мира.
7.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ЛИТЕРАТУРА
1.Вестхайде В., Ригер Р. Зоология беспозвоночных – М.: КМК, 2008. – 380 c.
2.Котти Б. К. Мультимедийное сопровождение к курсу лекций по дисциплине «Зоология»..
3.Рупперт Э.Э., Фокс Р.С., Барнс Р. Д. Зоология беспозвоночных. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – Т. 1. Протисты и низшие многоклеточные. – 484 с.
4.Рупперт Э.Э., Фокс Р.С., Барнс Р. Д. Зоология беспозвоночных. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – Т. 2. Низшие целомические животные. – 437 с.
5.Рупперт Э.Э., Фокс Р.С., Барнс Р. Д. Зоология беспозвоночных. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – Т. 3. Членистоногие. – 487 с.
6.Рупперт Э.Э., Фокс Р.С., Барнс Р. Д. Зоология беспозвоночных. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – Т. 4. – 400 с.
7.К. Хаусман, Н. Хюльсман, Р. Радек. Протистология – М.: КМК, 8.Шапкин В.А., Тюмакова З.И, Машкова Е.В., Гуськова Е.В. Практикум по зоологии беспозвоночных – М: Академия – 2005. – 289 с.
9.Шарова И. Х. Зоология беспозвоночных. – М.: Владос, 2004. – 592 с.
Дополнительная:
1.Барнс Р., Кейлоу П., Олив П., Голдинг Д. Беспозвоночные. Новый обобщенный подход. – М.: Мир, 1992. – 600 c.
2.Бей-Биенко Г. Я. Общая энтомология. -М.: Высшая школа, 1980. – 416 c.
3.Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных Л.: Наука, 1962. Ч. 1– 432 с., Ч. 2. – 446 с.
4.Бондаренко Н. В., Глущенко А. Ф. Практикум по общей энтомологии. -Л.: Колос, 1972. – 348 с.
5.Догель В. А. Зоология беспозвоночных. - М.: Высшая школа, 1981. – 606 с.
6.Жизнь животных., т. 1-3. Под ред. В.Е.Соколова. -М.: Просвещение, 1984-1988.
7.Зеликман А. Л. Практикум по зоологии беспозвоночных. -М.: Высшая школа, 1969.
434 с.
8.Иванов А. В. и др. Большой практикум по зоологии беспозвоночных. -М.: Высшая школа, 1981. (Т. 1– 3).
9.Курс зоологии. Т. 1. Зоология беспозвоночных / Под редакцией Б. С. Матвеева и П.
В. Мабекина. - М.: Высшая школа, 1966. – 680 с.
10. Иванов А. В. Происхождение многоклеточных животных. -Л.: Наука, 1968. – 11. Мамаев Б. М., Медведев Л. Н., Правдин Ф. Н. Определитель насекомых Европейской части СССР. - М.; Просвещение, 1976. – 280 с.
12. Натали В. Ф. Зоология беспозвоночных. - М.: Просвещение, 1975. – 480 с.
13. Наумов Н. П., Карташев Н. Н. Зоология позвоночных. Ч. 1 и 2. – М.: Высшая школа, 1979.
14. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. - Л.:
Гидрометиздат, 1977. – 520 с..
15. Росс Г., Росс Ч, Росс.Д. Энтомология. - М.: Мир, 1985. – 572 с.
16. Тихомиров И. А., Добровольский А. А., Гранович А. И. Малый практикум по зоологии беспозволночных. М. – СПб, 2005. – 302 с.
17. Тыщенко В. П. Определитель пауков Европейской части СССР. -Л. : Наука, 1971.
– 348 с.
18. Тыщенко В.П. Руководство по энтомологической практике. Л.: ЛГУ, 1983. – 19. Фролова Е. Н. и др. Практикум по зоологии беспозвоночных. -М.: Просвещение, 1988. – 280 с.
20. Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. – М.: Мир, 1989. – 523 с.
21. Хаусман К.Протозоология. – М.: Мир, 1988. – 334 с.
22. Хейсин Е. М. Краткий определитель пресноводной фауны. -М.: Учпедгиз, 1962. – 262 с.
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Утверждаю»Проректор по учебной работе В.С. Белозеров «_» 2011 г.
МИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯ
ПРОГРАММА
Квалификация (степень) выпускника - Бакалавр Объем занятий: всего 68 часов Изучается в 1 семестре Разработана:профессором, доктором ветеринарных наук Мануйловым И.М.
кандидатом биологических наук, научным сотрудником Заикиной И.А.
Дата разработки:
«6» декабря 2010 г.
Согласована:
Декан МБХФ Иванов А.Л. _ «15» декабря 2010 г.
Зав. кафедрой общей биологии Мануйлов И.М. _ Микробиология – одна из стремительно развивающихся отраслей биологической науки. Она представляет интерес не только для теоретиков, изучающих биологические процессы, протекающие в микробной клетке, но и для практиков, чьи интересы лежат в сфере производства.
Микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности используются во многих отраслях промышленности, сельского хозяйства, медицины и др. Велика роль микроорганизмов в экологии нашей планеты. На протяжении тысячелетий микроорганизмы участвовали в формировании биосферы и поддерживали ее гомеостаз. Несомненно, наука микробиология имеет большое познавательное и практическое значение. Вирусология рассматривается как составная часть общей подготовки студентов наряду с микробиологией, одновременно входит в единый блок биологических дисциплин, обеспечивая преемственность для последующих курсов, в частности для дисциплин специализации «Микробиология и вирусология».
Целью освоения дисциплины является формирование у студентов-биологов глубоких базовых теоретических и практических знаний в области микробиологии и вирусологии с точки зрения современных представлений о разнообразии мира микроорганизмов как части биосферы, и их роли в ее устойчивом развитии.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
Дисциплина «Микробиология и вирусология» относится к ОПД.Ф.04.
Для изучения дисциплины необходимо предварительное освоение студентами неорганической и органической химии, биохимии, генетики, цитологии, общей биологии, биотехнологии. Данная дисциплина является основной для следующих дисциплин профиля:
История микробиологии, Цитология и систематика микроорганизмов, Генетика микроорганизмов, Промышленная микробиология и биотехнология, Почвенная микробиология, Экология микроорганизмов, Санитарная микробиология и вирусология, Большой практикум по микробиологии.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Задачами изучения дисциплины «Микробиология и вирусология» являются:
- формирование умений и навыков использования стандартных микробиологических методов для наблюдения и изучения микроорганизмов в полевых и лабораторных условиях, а также знакомство с современными методами микробиологических исследований;
- формирование компетенций, соответствующих уровню подготовки бакалавра и специалиста для научно-исследовательской и научно-производственной деятельностей.
В результате изучения дисциплины студенты должны освоить общепрофессиональные компетенции (ОПК):
ОПК-1: базовые представления о разнообразии микроорганизмов, их роли в формировании биосферы и ее устойчивости;
ОПК-2: владение микробиологическими методами наблюдения, описания, идентификации, классификации микроорганизмов; а также методов их культивирования в лабораторных и производственных условиях;
ОПК-3: современные представления о строении и функционировании прокариотических и эукариотических микроорганизмов (бактерий, грибов), а также неклеточных форм (вирусов, вироидов и прионов);
ОПК-5: современные представления о биофизических и биохимических основах метаболических и энергетических процессов, протекающих в микробной клетке, мембранных процессах (дыхание, фотосинтез) и молекулярных механизмах жизнедеятельности;
ОПК-6: способность применять микробиологические методы для наблюдения и изучения микроорганизмов в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой;
ОПК-7: базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики микроорганизмов, микро- и макроэволюции, понимание роли эволюционной идеи в биологическом мировоззрении;
ОПК-8: представления об основах эволюционной теории, происхождении жизни и основных направлениях биологической эволюции;
ОПК-10: базовые представления об основах экологии микроорганизмов, их взаимоотношениях между собой, с представителями растительного и животного мира, а также с человеческим организмом;
ОПК-12: современные представление об основах биотехнологии и генной инженерии;
ОПК-14: современные представления о принципах микроэкологического мониторинга, оценки состояния наземных и водных экосистем, а также их защиты от антропогенного воздействия;
ОПК-17: способность организовать работу в микробиологической лаборатории в соответствии с требованиями безопасности и охраны труда.
В соответствии с учебным планом дисциплина «Микробиология и вирусология» на медико-биолого-химическом факультете преподается на 1-м курсе (1 семестр). На изучение дисциплины отводится 82 часа, из них: 34 часа – лекции, 34 часа – лабораторные занятия, 14 часов – самостоятельная работа.
Раздел 1. Наука «Микробиология и вирусология», ее объекты и методы Тема 1. История и развитие микробиоучебных занятий Тема 2. Микроскопические методы исконспектов следования микроорганизмов.
Раздел 3. Микроорганизмы и их классификация Тема 5. Принципы классификации проотчетов о Тема 6. Разнообразие мира прокариовыполнении латов.
Тема 7. Микроорганизмы и эволюционучебных занятий ный процесс.
Тема 8. Общая характеристика царства Тема 10. Природа вирусных частиц и вирусологические методы исследования Тема 11. Классификация вирусов челоотчетов о века и животных Тема 12. Разнообразие типов питания у микроорганизмов.
Тема 13. Рост и размножение микрооротчетов о ганизмов.
Тема 15. Пути получения энергии, осотчетов о нованные на фотофосфорилировании Тема 16. Пути получения энергии, осотчетов о нованные на окислительном форилировании Тема 17. Пути конструктивного метабоотчетов о Модуль 4. Микроорганизмы и экология Раздел 9. Микроорганизмы в биосфере Тема 19. Микробиологические экосиотчетов о стемы Модуль 1. Структурно - морфологические особенности клеток Раздел 1. Наука «Микробиология и вирусология», ее объекты и методы.
Тема 1. История и развитие микробиологии и вирусологии.
Предмет и задачи микробиологии, ее место и роль в современной биологии. Значение микробиологии в народном хозяйстве и медицине.
Открытие микроорганизмов А.Левенгуком. Работы описательного периода (Р. Гука, Ж.Л.Л. Бюффона, Ш. Каньяр де Латура, Т. Шванна, Ф. Кютцинга). Научная деятельность Л. Пастера, его роль в формировании науки о функциях микроорганизмов и возникновении различных областей микробиологии. Значение работ Р. Коха, М. Бейеринка, А. Флеминга, А.
Бари. Развитие отечественной микробиологии. Первые русские микробиологи (Л.С. Ценковский, И.И. Мечников, Н.Ф. Гамалея, Д.К. Заболотный и др.), их вклад в развитие науки о микроорганизмах. Значение работ и С.Н. Виноградского и В.Л. Омелянского для развития нового направления – экологической микробиологии. М.С. Воронин – основатель отечественной микологии. Открытие вирусов и бактериофагов. Работы Д.И. Ивановского, Ф. Д`Эрелля. Развитие микробиологии в XX веке. Достижения советских микробиологов. Работы Г.А. Надсона, Б.Л. Исаченко, А.А. Имшенецкого, Н.А. Красильникова, Е.Н. Мишустина, В.Н. Шапошникова, С.П. Костычева. В.С. Буткевича. Открытие антибиотиков. Работы А.Флеминга, Х. Флори и Э. Чейна. Вклад З.В. Ермольевой в разработку отечественных антибиотических препаратов. Основные направления развития современной микробиологии; общая микробиология, медицинская, промышленная, сельскохозяйственная, почвенная и др. Краткая характеристика их задач. Новые направления в микробиологии и перспективы развития.
Тема 2. Микроскопические методы исследования микроорганизмов.
Световой микроскоп и его разновидности: темнопольная, фазовоконтрастная и люминесцентная микроскопия. Электронный микроскоп и его применение в микробиологии. Ультратонкие срезы. Способы разрушения клеток и выделения отдельных структур. Препараты клеток микроорганизмов. Простые и дифференцированные методы окраски клеток.
Раздел 2. Морфология и функциональная структура бактериальной клетки.
Тема 3. Морфология микроорганизмов. Строение и химический состав прокариотов.
Размеры микробов. Одноклеточные и многоклеточные формы. Основные формы одноклеточных бактерий. Характерные объединения клеток.
Морфология грибов, микроводорослей, простейших. Морфологическая дифференцировка микроорганизмов. Покоящиеся формы микроорганизмов. Особенности строения клеток прокариотов в сравнении с эукариотами. Поверхностные структуры прокариотов. Клеточные стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий. Значение клеточных стенок. Протопласты и сферопласты. L-формы и микоплазмы, возможные причины их возникновения. Слизистые слои и капсулы; химический состав и функции. Жгутики: их число, состав и расположение у бактерий.
Осевая нить спирохет. Жгутики и реснички у эукариотов. Движение. Реакции таксиса у прокариотов (аэротаксис, хемотаксис, фототаксис).
Фимбрии и половые волоски (F-пили) у бактерий, их функции. Мембранные структуры прокариотов: ЦПМ, мезосомы, тилакоиды, хроматофоры, аэросомы и др. Цитозоль и рибосомы. Включения, их состав и значение у разных микроорганизмов. Состав и особенности организации генетического аппарата (нуклеоида). Репликация ДНК. Генетический код и синтез белка. Внехромосомные элементы наследственности прокариотов.
Тема 4. Генетика микроорганизмов.
Молекулярные основы мутагенеза и типы мутаций. Мутации, мутагенные факторы. Разнообразие мутантов. Частота и скорость мутаций. Генотипическая и фенотипическая изменчивость. Популяционная изменчивость. Селекция различных мутагенов. Области практического использования мутантов микроорганизмов. Тип мутантов бактериофагов. Рекомбинация у прокариотов: трансформация, трансдукция, конъюгация. Рекомбинация у эукариотных микроорганизмов. Половой и парасексуальный процессы. Рекомбинация у фагов. Роль трансгенных микроорганизмов в развитии науки и производствах в генной инженерии.
Модуль 2. Разнообразие и систематика микроорганизмов.
Раздел 3. Микроорганизмы и их классификация.
Тема 5. Принципы классификации прокариотов.
Мир микроорганизмов, общие признаки и разнообразие. Положение среди других организмов. Классификация прокариотов. Правила номенклатуры и диагностика. Значение морфологических, цитологических, культуральных, физиологических и биохимических признаков для систематики бактерий. Хемотаксономия. Серодиагностика. Нумерическая таксономия. Система классификации Определителя бактерий Берджи. Молекулярные основы систематики и филогении.
Тема 6. Разнообразие мира прокариотов.
Мир микроорганизмов, общие признаки и разнообразие. Особенности отделов грамотрицательных, грамположительных, микоплазм и архебактерий. Характеристика некоторых важнейших представителей микробного мира. Группы прокариотных организмов.
Группа 1. Спирохеты. Порядок Spirochaetales. Особенности морфологии и передвижения. Распространение, места обитания и важнейшие представители. Патогенные и сапротрофные спирохеты:
Spirоchaeta,Cristispira, Treponema, Borrelia и Leptospira.
Группа 2. Аэробные, подвижные спиралевидные или изогнутые грамотрицательные бактерии. Семейство Spirillaceae. Общая характеристика, распространение, представители. Bdellovibrio - внутриклеточные паразиты бактерий, их цикл развития.
Группа 3. Неподвижные грамотрицательные изогнутые бактерии. Семейство Spiromonaceae, Особенности морфологии. Распространение и представители.
Группа 4. Грамотрицательные аэробные и микроаэрофильные палочки и кокки. Общая характеристика. Деление на семейства. Семейство Acetobacteriaceae (уксуснокислые бактерии). Особенности морфологии и физиологии. Процессы неполного и полного окисления. Практическое значение уксуснокислых бактерий. Семейство Azotobacteriaceae - свободноживущие азотфиксирующие бактерии. Особенности морфологии и физиологии. Фиксация молекулярного азота. Экология, распространение и практическое значение. Важнейшие представители азотфиксирующих бактерий. Семейство Rhizobiaceae. Особенности морфологии и физиологии. Род Rhizobium - эндосимбионты растений. Образование клубеньков и процесс фиксации азота в клубеньках. Род Agrobacter - внутриклеточные паразиты растений. Семейство Halobacleriaceae. Особенности физиологии. Распространение и представители. Семейство Legionellaceae.
Распространение и представители. Семейство Neisseriaceae. Общая характеристика. Сапротрофные и патогенные представители (Neisseria, Moraxella, Acinetobacter и др.). Семейство Methylococcaceae. Особенности морфологии и физиологии метилотрофных бактерий. Распространение, экология и представители семейства. Семейство Pseudomonadaceae. Общая характеристика. Типовой род - Pseudomonas. Распространение, экология и важнейшие представители. Сапротрофные и патогенные псевдомонады.
Группа 5. Факультативно анаэробные грамотрицательные палочки.
Общая характеристика, отдельные представители (Cardiobacterium, Gardnerella, Zymomonas). Деление на семейства. Семейство Enterobacteriaceae. Общая характеристика. Типовой род - Escherichia.
Кишечная палочка - санитарно-показательный микроорганизм. Патогенные и сапротрофные энтеробактерии. Возбудители чумы, пневмонии, дизентерии, брюшного тифа. Семейство Vibrionaceae. Общая характеристика, особенности морфологии и экологии. Род Vibrio - возбудители холеры. Светящиеся бактерии рода Photobacterium. Явление биолюминесценции. Семейство Pasteurellaceae.
Группа 6. Анаэробные грамотрицательные прямые, изогнутые или спиралевидные палочки. Семейство Bacteroidaceae. Общая характеристика, особенности физиологии, роль в анаэробных экосистемах. Обитатели желудочно-кишечного тракта животных и человека (Bacteroides, Fusobacterium, Selenomonas).
Группа 7. Бактерии, характеризующиеся диссимиляционным восстановлением серы или сульфата. Особенности морфологии и физиологии.
Экологическая роль в анаэробных экосистемах.
Группа 8. Анаэробные грамотрицательные кокки. Семейство Veillonellaceae - симбионты и паразиты теплокровных животных и человека.
Группа 9. Риккетсии и хламидии - облигатные внутриклеточные паразиты. Порядок Rickettsiales. Общая характеристика, важнейшие представители. Особенности метаболизма риккетсий («метаболический паразитизм»). Порядок Chlamydiales. Общая характеристика, важнейшие представители. Цикл развития хламидий. Особенности метаболизма хламидий («энергетический паразитизм»).
Группа 10. Фототрофные бактерии, осуществляющие бескислородный фотосинтез. Класс Anoxyphotobacteria. Общая характеристика. Морфология и физиология. Особенности фотосинтеза. Экология и важнейшие представители пурпурных, зеленых бактерий и гелиобактерий.
Группа 11. Фототрофные бактерии, осуществляющие кислородный фотосинтез. Класс Oxyphotobacteria. Общая характеристика. Морфология и физиология. Особенности фотосинтеза. Экология и важнейшие представители цианобактерий и прохлорофитов.
Группа 12. Аэробные хемолитотрофные бактерии и близкие к ним организмы. Общая характеристика. Деление на подгруппы. Семейство Thiobacillaceae. Особенности морфологии и физиологии. Распространение, экология и важнейшие представители. Семейство Siderocapsaceae.
Особенности морфологии и физиологии. Распространение, экология и важнейшие представители. Семейство Nitrobacteriaceae. Деление на секции. Секция А: бактерии, окисляющие нитрит. Секция В: бактерии, окисляющие аммиак. Распространение, экология и важнейшие представители. Особенности дыхательной цепи хемолитоавтотрофов.
Группа 13. Почкующиеся и/или стебельковые бактерии. Особенности морфологии и физиологии. Олигокарбофилы. Функция стебельков и простеков. Характеристика представителей родов Hyphomicrobium, Caulobacter, Nevskia, Gallionella. Их распространение и экология.
Группа 14. Бактерии, образующие слизистую оболочку (чехол или влагалище). Особенности морфологии, строение и функции чехлов. Типичные представители родов Sphaerotilus и Leptothrix. Распространение и экология.
Группа 15. Нефотосинтезирующие скользящие бактерии, не образующие плодовых тел. Особенности морфологии и движения. Порядок Cytophagales. Общая характеристика, распространение, важнейшие представители (Cytophaga, Sporocytophaga, Flexibacter). Порядок Beggiatoales - нитчатые формы бактерий. Распространение, представители (Thiothrix, Beggiatoa и др.).
Группа 16. Скользящие бактерии, образующие плодовые тела. Порядок Муxobacteriales. Особенности морфологии миксобактерий. Образование плодовых тел. Экологическая роль, распространение и представители (Cystobacter, Myxococcus, Polyangium, Sorangium).
Группа 17. Грамположительные кокки. Особенности морфологии. Деление на подгруппы. Подгруппа аэробов (семейство Micrococcaceae). Типовой род - Micrococcus. Характеристика, распространение, роль в природе. Подгруппа факультативных анаэробов (семейство Streptococcaceae). Типовой род - Streptococcus. Распространение, важнейшие представители. Патогенные стрептококки и стафилококки – СПМ воздуха. Молочнокислые и фекальные стрептококки. Гомоферментативные и гетероферментативные молочнокислые кокки. Подгруппа анаэробов (семейство Peptococcaceae). Распространение и важнейшие представители (Sarcina, Ruminococcus и др.).
Группа 18. Грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры. Морфология и физиология. Типы спорообразования. Род Bacillus.
Род Clostridium. Общая характеристика родов. Сапротрофные и патогенные представители. Экология и практическое значение бацилл и клостридий.
Группа 19. Грамположительные, не образующие спор палочки правильной формы. Общая характеристика группы. Род Lactobacillus - гомоферментативные и гетероферментативные молочнокислые палочки. Их распространение и практическое значение. Представители родов Erysipelothrix, Kurthia. Listeria, Caryophanon. Распространение и экология.
Группа 20. Грамположительные, не образующие спор палочки неправильной формы. Общая характеристика группы. Разнообразие представителей. Род Actinomyces. Особенности морфологии. Распространение и экология. Род Arthrobacter. Плеоморфизм. Цикл развития «кокк-палочкакокк». Распространение и экология. Род Bifidobacterium. Особенности морфологии и физиологии. Распространение и места обитания. Род Corynebacterium. Особенности морфологии и физиологии. Распространение и практическое значение. Сапротрофные и патогенные коринебактерии. Род Propionibacterium. Морфология, физиология и практическое значение пропионовых бактерий.
Группа 21. Микобактерии. Семейство Mycobacteriaceae. Общая характеристика семейства. Кислотоустойчивость, ее причины и способы обнаружения. Сапротрофные и патогенные микобактерии. Возбудители туберкулеза и проказы.
Группы 22-29. Актиномицеты. Класс Thallobacteria. Общая характеристика актиномицетов. Особенности морфологии. Типы мицелия. Способы размножения актиномицетов. Распространение, экология и практическое значение. Актиномицеты – продуценты антибиотиков, ферментов, витаминов, аминокислот и др. Участие актиномицетов в очистке сточных вод и детоксикации почв. Патогенные актиномицеты. Термофильные актиномицеты.
Группа 30. Микоплазмы. Отдел Tenericutes, класс Mollicutes, порядок Mycoplasmatales. Свойства микоплазм, обусловленные отсутствием клеточной стенки. Распространение и места обитания. Сапротрофные и патогенные микоплазмы.
Группы 31-35. Архебактерии. Отдел Mendosicutes. Общая характеристика. Особенности морфологии и физиологии. Экстремальные археи.
Распространение, места обитания и роль в природе. Разнообразие архебактерий.
Тема 7. Микроорганизмы и эволюционный процесс.
Гипотезы о происхождении жизни и свойствах первичных организмов.
Возникновение прокариотов и эукариотов. Филогенетические связи различных групп микроорганизмов. Их отражение в систематике. Основные направления в биологической эволюции.
Раздел 4. Разнообразие и систематика грибов.
Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi).
Морфология и физиология грибной клетки. Особенности мицелиального строения, высшие и низшие грибы. Гетерокариоз. Покоящиеся структуры грибов. Особенности питания грибов: сапротрофы, паразиты, хищники. Способы размножения грибов: вегетативное, бесполое, половое размножение. Совершенные и несовершенные грибы. Экологические группы грибов и их практическое значение. Водные, почвенные, ксилотрофные, копрофильные, микофильные, фитопатогенные, энтомопатогенные, зоопатогенные, лихенизированные и др. грибы и их особенности.
Тема 9. Систематика грибов.
Принцип построения современной системы грибов. Основные таксономические критерии. Признаки, лежащие в основе выделения отделов, подотделов, классов у грибов. Основные принципы микологической номенклатуры.
Отдел Myxomycota. Общая характеристика отдела. Основные представители и их циклы развития. Паразитные слизевики возбудители болезней растений.
Отдел Heterocontae. Различные взгляды на происхождение группы и ее положение в системе. Класс Oomycetes. Общая характеристика.
Строение подвижных стадий, дипланетизм зооспор. Половое и бесполое размножение. Порядок Saprolegniales: образ жизни, практическое значение. Порядок Peronosporales: возбудители важнейших заболеваний сельскохозяйственных растений.
Отдел Eumycota - настоящие грибы. Основные классы. Класс Chytridiomycetes. Особенности строения подвижных стадий и состава клеточной стенки. Бесполое и половое размножение. Цикл развития и смена ядерных фаз. Экология. Класс Zygomycetes. Половое размножение. Гомо и гетероталлизм. Бесполое размножение. Эволюция бесполого размножения от спорангиоспор к конидиям. Порядок Mucorales. Экология. Практическое значение. Порядок Entomophthorales. Образ жизни.
Основные представители и циклы их развития.
Класс Ascomycetes. Общая характеристика. Сумчатая стадия - телеоморфа. Формирование сумок и половых спор. Типы плодовых тел и их строение. Бесполое размножение - стадия анаморфы. Формирование конидий. Морфология конидиального спороношения. Деление на подклассы. Подкласс Hemiascomycetidae. Общая характеристика. Деление на порядки. Порядок Taphrinales. Характеристика и представители. Порядок Endomycetales – дрожжевые грибы. Основные представители и их практическое значение. Подкласс Euascomycetidae. Общая характеристика.
Настоящие плодовые тела (аскомы). Принципы классификации эуаскомицетов. Группа порядков Плектомицеты. Утрата полового процесса и появление анаморфных видов. Порядок Ascosphaerales - паразиты насекомых. Порядок Eurotiales - телеоморфы грибов Eurotium,Emericella, Eupenicilluim, Talaromyces. Группа порядков Пиреномицеты. Характеристика, важнейшие представители. Цикл развития на примере спорыньи (Claviceps). Группа порядков Дискомицеты. Характеристика и основные представители. Подкласс Loculoascomycetes. Общая характеристика. Основные представители.
Класс Basidiomycetes. Общая характеристика. Типы базидий. Строение септ мицелия. Роль анаморф в циклах развития. Принципы деления на подклассы. Подкласс Holobasidiomycetidae. Общая характеристика.
Дрожжевые и мицелиальные формы. Гимено и гастеромицеты. Группа порядков Гименомицеты, характеристика основных семейств: Poriaceae, Cantharellaceae, Polyporaceae, Amanitaceae, Agaricaceae, Boletaceae,Russulaceae. Распространение агарикоидных гименомицетов в природе. Их экологическая и биоценотическая роль. Значение в жизни человека. Съедобные и ядовитые грибы. Культивируемые грибы. Подкласс Heterobasidiomycetidae. Дрожалковые грибы (порядок Tremellales). Общая характеристика. Основные представители. Подкласс Teliobasidiomycetidae. Ржавчинные (порядок Uredinales) и головневые (порядок Ustilaginales) грибы - паразиты высших растений. Характеристика. Циклы развития. Типы спороношений.
Класс Deuteromycetes. Общая характеристика, взаимосвязь анаморфных и телеоморфных стадий. Разнообразие и вариабельность морфологических признаков. Специфическое положение дейтеромицетов в системе грибов и их таксономический статус. Распространение, экологические группы, значение в природе, использование в хозяйственной деятельности человека Основные принципы систематики и таксономии дейтеромицетов. Система Саккардо. Современные взгляды на статус дейтеромицетов, возможности построения филогенетической системы.
Представители родов Aspergillus и Penicillium, их распространение, роль в природе и практическое значение. Морфологические признаки и характеристика отдельных родов (Acremonium, Alternaria, Botrytis, Cladosporium, Fusarium, Helminthosporium, Trichoderma, Stachybotris, Verticilliumи другие).
Раздел 5. Неклеточные формы организации Тема 10. Природа вирусных частиц и вирусологические методы исследования Краткие сведения об открытии вирусов. Работы Д. И. Ивановского, М.
Бейеринка, Д'Эрреля, В.М. Стенли, Г. Херста, Д.К. Гайдузека и Б.С.
Бламберга. Открытие интерферона А. Айзексом и Дж. Линдеманом. Прионные инфекции. Открытие прионов Стенли Прузинером. Природа вирусов. Гипотезы происхождения вирусов. Методы изучения вирусов. Проблема диагностики вирусных инфекций. Строение вирусов. Две формы существования вирусов: вирус покоящийся (вирион) и внутриклеточный комплекс «вирус-клетка» (вегетативный вирус). Химический состав вирусов. Этапы взаимодействия вируса с клеткой: адсорбция и проникновение, период эклипса, репликация, созревание и выход вирусных частиц. Особенности взаимодействия зоопатогенных, фитопатогенных вирусов и бактериофагов с клеткой - хозяином. Абортивная, продуктивная и интегративная формы взаимодействия. Разные формы продуктивной инфекции: цитолитическое действие, персистентная инфекция. Лизогения и умеренные бактериофаги. Типы лизогении. Защитные реакции клетки.
Интерференция и интерферон.
Тема 11. Классификация вирусов человека и животных ДНК-содержащие вирусы. Характеристика семейств Herpesviridae, Papovaviridae, Adenoviridae, Poxviridae, Hepadnaviridae, Parvoviridae.РНКсодержащие вирусы. Характеристика семейств Reoviridae,Picornaviridae.
Togaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae, Caliciviridae,Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Rhabdoviridae, Bunyaviridae,Arenaviridae, Filoviridae. Ретровирусы. Характеристика семейства Retroviridae. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). СПИД – завершающая стадия хронической инфекции, вызываемой ВИЧ. Гипотезы происхождения ВИЧ. Пути распространения инфекции и меры предупреждения заражения. Методы диагностики и лечения СПИД. Перспективы борьбы с вирусом иммунодефицита. Вироиды и прионы. Заболевания, вызываемые прионпротеинами.
Раздел 6. Питание и рост микроорганизмов.
Тема 12. Разнообразие типов питания у микроорганизмов.
Способы существования прокариотов. Автотрофия и гетеротрофия.
Фототрофия и хемотрофия. Прототрофы и ауксотрофы. Проникновение в клетку экзогенных веществ. Диффузия и активный транспорт. Использование микроорганизмами высокомолекулярных соединений, нерастворимых в воде. Органические и неорганические соединения углерода, используемые микроорганизмами, их роль в метаболизме. Участие микроорганизмов в круговороте углерода. Органические и минеральные соединения азота, используемые макроорганизмами, их роль в метаболизме клеток. Участие микроорганизмов в круговороте азота. Способность микроорганизмов использовать различные соединения cеры и фоcфора.
Потребность в железе, магнии, кальции; калии, натрии, марганце, молибдене и других элементах. Их роль в метаболизме. Потребности микроорганизмов в готовых аминокислотах, витаминах и других факторах роста. Практическое применение ауксотрофных микроорганизмов.
Тема 13. Рост и размножение микроорганизмов.
Способы размножения прокариотов и эукариотов. Бинарное деление и почкование бактерий. Рост отдельных микроорганизмов и рост популяций. Сбалансированный и несбалансированный рост, возможные причины несбалансированного роста. Закономерности роста популяций в чистых культурах на несменяемых средах. Кривая роста, особенности отдельных фаз. Определение скорости poста и времени генерации. Диауксия. Причины лимитации роста и отмирания. Периодические культуры и гомогенно-непрерывное культивирование (хемостат и турбидостат). Математическое выражение роста культур микроорганизмов при гомогеннонепрерывном культивировании. Синхронизированные культуры, способы их получения. Значение метода непрерывного культивирования для изучения свойств микроорганизмов и использование его в промышленности.
Выделение и культивирование. Накопительные культуры и принцип элективности. Чистые культуры микроорганизмов. Методы получения и значение. Основные типы сред, используемых для культивирования микроорганизмов. Методы приготовления и стерилизации питательных сред. Культивирование аэробных, анаэробных и фотосинтезирующих микроорганизмов. Поверхностное, глубинное и иммерсионное культивирование микроорганизмов.
Раздел 7. Энергетические процессы.
Тема 14. Пути получения энергии, основанные на субстратном фосфорилировании.
Конструктивные (биосинтетические) и энергетические процессы. Их взаимосвязи у разных микроорганизмов (автотрофов, гетеротрофов).
Способы получения микроорганизмами энергии. Эндогенные и экзогенные окисляемые субстраты. Их разнообразие и пути унификации. Органические и неорганические доноры и акцепторы электронов. Особенности электроннотранспортных систем различных микроорганизмов. Формы энергии, используемые микроорганизмами. Роль АТФ и способы ее образования (субстратное фосфорилирование, окислительное фосфорилирование при дыхании, фотофосфорилирование). Брожение. Общая характеристика процесса. Определение понятия «брожение». Пути сбраживания углеводов (гексозодифосфатный и монофосфатные пути). Сбраживание других мономерных и полимерных соединений. Молочнокислое гомо- и гетероферментативное брожение, пропионовокислое, муравьинокислое (брожение смешанных кислот), маслянокислое, ацетонобутиловое и спиртовое брожение. Основные продукты различных брожений.
Изменение брожений в зависимости от условий выращивания микроорганизмов. Двухфазность брожений, ее причины. Характеристика микроорганизмов, вызывающих различные брожения. Практическое значение этих процессов.
Тема 15. Пути получения энергии, основанные на фотофосфорилировании.
Фототрофные микроорганизмы. Использование энергии света фототрофными микроорганизмами. Особенности бактериального и растительного фотосинтеза. Пигменты. Устройство фотосинтетического аппарата.
Начальные стадии фотосинтеза. Образуемые продукты и пути их использования.
Тема 16. Пути получения энергии, основанные на окислительном фосфорилировании.
Аэробное дыхание. Формы участия кислорода в окислении органических субстратов. Разнообразие субстратов, окисляемых микроорганизмами. Разложение высокомолекулярных соединений (белков, углеводов, нуклеиновых кислот, липидов). Окисление углеводородов, механизм конечного окисления органических соединений. Цикл трикарбоновых кислот и пентозофосфатный окислительный цикл. Окисление одноуглеродных соединений. Неполное окисление органических субстратов, образуемые продукты. Характеристика и значение важнейших групп микроорганизмов, способных окислять различные природные вещества (белки, углеводороды и т.д). Уксуснокислые бактерии и образуемые ими продукты. Синтез органических кислот другими бактериями и грибами. Свечение бактерий и связь этого процесса с окислением. Окисление неорганических соединений. Группы хемолитоавтотрофных микроорганизмов. Основные свойства. Нитрификация, фазы процесса, промежуточные и конечные продукты. Соединения серы и железа, окисляемые микроорганизмами. Пути окисления, конечные продукты. Значение этих процессов.
Электроннотранспортные системы хемолитотрофов. Конечные акцепторы электронов. Анаэробное дыхание. Сульфат и серовосстанавливающие бактерии. Путь диссимиляционной сульфатредукции. Окисляемые субстраты. Микроорганизмы, восстанавливающие нитраты. Путь диссимиляционной нитратредукции. Окисляемые субстраты. Денитрификация.
Раздел 8. Биосинтетические процессы.
Тема 17. Пути конструктивного метаболизма у прокариотов.
Регуляция метаболизма.
Основные мономеры конструктивного метаболизма (органические кислоты, аминокислоты, сахара, азотистые основания и др.). Пути их образования и дальнейшего использования. Ассимиляция углекислоты гетеротрофами и автотрофами. Рибулозодифосфатный цикл углерода: наличие его у разных микроорганизмов. Пути ассимиляции микроорганизмами формальдегида, рибулозомонофосфатный и сериновый циклы. Их распространение. Использование ацетата и других двууглеродистых соединений. Значение цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного шунта в конструктивном метаболизме. Усвоение микроорганизмами минеральных соединений азота. Ассимиляционная нитратредукция. Пути образования аминокислот (прямое аминирование органических кислот, переаминирование, последовательный синтез). «Сверхсинтез» аминокислот и других азотсодержащих соединений. Причины и практическое использование. Фиксация молекулярного азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Путь азотфиксации. Практическое значение процесса. Использование соединений серы. Ассимиляционная сульфатредукция. Синтез нуклеиновых кислот, белков, липидов, полисахаридов, порфириновых соединений, других важнейших соединений микробной клетки. Понятие «вторичные метаболиты». Биохимические основы и уровни регуляции метаболизма. Механизмы регуляции синтеза ферментов (индукция, репрессия). Регуляция активности ферментов. Основные механизмы регуляции: аллостерический, изостерический, ковалентная модификация и др.
Раздел 9. Микроорганизмы в биосфере.
Тема 18. Действие факторов внешней среды на рост микроорганизмов.
Физические, химические и биологические факторы, их влияние на микроорганизмы. Рост микроорганизмов в зависимости от температуры.
Кардинальные точки (верхние и нижние границы). Особенности психрофилов, мезофилов, термофилов. Причины психрофилии и термофилии. Термоустойчивость вегетативных клеток различных микроорганизмов, эндоспор бактерий и других покоящихся форм. Использование высоких температур для стерилизации и действие низких температур. Влияние гидростатического давления. Осмотическое давление.
Oсобенности осмофилов и галофилов. Излучения и их действие на микроорганизмы. Устойчивость микроорганизмов к УФ лучам и ионизирующим излучениям. Фотореактивация. Применение в микробиологии ультразвука. Рост микроорганизмов в зависимости от влажности. Показатель активности воды (dw), оптимальные, максимальные и минимальные значения роста разных микроорганизмов. Устойчивость к высушиванию.
Лиофилизация. Значение рН среды. Щелочеустойчивые, кислотоустойчивые и ацидофильные микроорганизмы. Отношение микроорганизмов к кислороду: аэробы, анаэробы (облигатные и факультативные). Ингибиторное действие кислорода на строгие анаэробы. Рост различных аэробов в зависимости от содержания кислорода. Окислительновосстановительный потенциал среды. Понятие «питательные и антимикробные вещества». Природа и происхождение (антибиотическое и биотическое) антимикробных веществ. Специфичность и механизм действия.
Микробостатический и микробоцидный эффект. Применение антибиотиков и меры безопасности. Взаимоотношения микроорганизмов между собой и с другими организмами. Симбиоз и антибиоз. Формы симбиотических взаимоотношений между организмами. Различные формы антагонизма, фактическое использование антагонизма в медицине и сельском хозяйстве. Микроорганизмы и растения. Ризосферная и эпифитная микрофлора. Симбиотические взаимоотношения между микробами и растениями (клубеньковые бактерии и бобовые растения, микоризы и др.).
Фитопатогенные микроорганизмы. Нормальная микрофлора человека и животных. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов и животных (микрофлора рубца, симбиоз микробов и насекомых). Паразитизм и патогенные микроорганизмы. Вирулентность. Факторы патогенности. Образование микроорганизмами токсинов. Понятие об иммунитете. Условно-патогенные микроорганизмы.
Тема 19. Микробиологические экосистемы.
Биосфера и распространение микроорганизмов. Экологические ниши и экосистемы. Численность и разнообразие микроорганизмов в экосистемах: в почве, водоемах и атмосфере. Роль микроорганизмов в почвообразовательных процессах и плодородии почв. Участие микроорганизмов почвы в биодеградации загрязняющих веществ. Значение микроорганизмов в первичной продукции водоема и минерализации органических веществ. Биологические методы очистки сточных вод. Микрофлора воздуха. Роль микроорганизмов в круговороте газов атмосферы. Санитарномикробиологическая оценка микрофлоры объектов внешней среды.
Наименование лабораторных работ, трудоемкость Модуль 1. Структурно-морфологические особенности клеток 1 Раз Тема 2. Микроскопические методы исследования микродел 1 организмов. Лабораторная работа №1. Микроскопические методы исследования микроорганизмов (4 ч) 2 Раз Тема 3. Морфология микроорганизмов. Строение и химидел 2 ческий состав прокариотов.
Лабораторная работа №2. Правила работы с микроорганизмами. Приготовление прижизненных и постоянных препаратов (4 ч) Модуль 2. Разнообразие и систематика микроорганизмов 3 Раз Тема 5. Принципы классификации прокариотов. Лаборадел 3 торная работа №3. Сложные методы окраски микроорганизмов. Окраска по Граму (2 ч) 4 Раз Тема 6. Разнообразие мира прокариотов. Лабораторная дел 3 работа №4. Отдел Firmicutes. Палочки и кокки, образующие эндоспоры. Род Bacillus. Методы окраски спор (2 ч) 5 Раз Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi).
дел 4 Лабораторная работа №5. Способы размножения грибов ( 6 Раз Тема 9. Систематика грибов. Лабораторная работа №6.
дел 4 Мицелиальные и дрожжевые грибы (2 ч) 7 Раз Тема 10. Природа вирусных частиц и вирусологические методы исдел 5 следования. Лабораторная работа №7. Строение вирусов (2 ч) 8 Раз Тема 11. Классификация вирусов человека и животных. Лаборатордел 5 ная работа №8. ДНК и РНК-содержащие вирусы (2 ч) 9 Раз Тема 12. Разнообразие типов питания у микроорганиздел 6 мов. Лабораторная работа №9. Метаболизм азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Семейства Azotobacteriaceae и Rhizobiaceae (2 ч) 1 Раз Тема 13. Рост и размножение микроорганизмов. Лабораторная радел 6 бота №10. Методы приготовления и стерилизации питательных сред (2 ч) 1 Раз Тема 14. Пути получения энергии, основанные на субстратном фосдел 7 форилировании Лабораторная работа №11. Микроорганизмы, осуществляющие брожение. Молочнокислые палочки и кокки, фотосинтезирующие прокариоты (2 ч) 1 Раз Тема 16. Пути получения энергии, основанные на окисдел 7 лительном форилировании Лабораторная работа №12. Уксуснокислые бактерии и 1 Раз Тема 17. Пути конструктивного метаболизма у прокариодел 8 тов. Регуляция метаболизма. Лабораторная работа №13.
Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы (2 ч) 1 Раз Тема 18. Действие факторов внешней среды на рост микроорганизмов.
4 дел 9 Лабораторная работа №.14. Рост микроорганизмов в зависимости от содержания кислорода. Антибиотические свойства у микроорганизмов (2 ч) 1 Раз Тема 19. Микробиологические экосистемы. Лабораторная работа 5 дел 9 №15. Микрофлора объектов внешней среды. Методы исследования и санитарно-микробиологическая оценка микрофлоры почвы (2 ч) рост микробов В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 020400 Биология предусмотрено широкое использование в учебном процессе современных коммуникативных технологий с позиции реализации компетентностного подхода в образовании.
Использование современных информационных технологий с позиции именно компетентностного подхода является в настоящее время актуальным, современным, быстрым и качественным процессом. Информационные технологии необходимы для реализации принципов блочно-модульной технологии обучения, на котором базируется ФГОС ВПО.
Следовательно, проведение занятий по дисциплине «Микробиология и вирусология»
необходимо осуществлять в активных и интерактивных формах, в данном случае это:
лекции – презентации, компьютерные симуляции, лабораторные занятия, тестирование, самостоятельная работа, метод Case Study, метод проектов, с использованием электронных учебных пособий и ресурсов, а также сетевых образовательных технологий.
В сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся, в рамках данного учебного курса предусмотрены встречи с представителями государственных и общественных организаций, мастерклассы экспертов и специалистов.
Структура и содержание модулей дисциплины «Микробиология и вирусология»
Модуль 1. Структурно-морфологические особенности клеток Теоретическое обучение:
Раздел 1. Наука «Микробиология», ее объекты и методы Тема 1. История и развитие микробиологии.
Тема 2. Микроскопические методы исследования микроорганизмов.
Раздел 2. Морфология и функциональная структура бактериальной клетки.
Тема 3. Морфология микроорганизмов. Строение и химический состав прокариотов.
Тема 4. Генетика микроорганизмов.
Лабораторные занятия:
Раздел 1. Тема 2. Микроскопические методы исследования микроорганизмов. Лабораторная работа №1. Микроскопические методы исследования микроорганизмов (4 ч).
Раздел 2. Тема 3. Морфология микроорганизмов. Строение и химический состав прокариотов.
Лабораторная работа №2. Правила работы с микроорганизмами. Приготовление прижизненных и постоянных препаратов (4 ч).
Самостоятельная работа:
Тема 1. История и развитие микробиологии и вирусологии (реферат).
Тема 2. Микроскопические методы исследования микроорганизмов (конспект).
Тема 4. Генетика микроорганизмов (тестирование).
Текущий контроль:
- контроль посещения учебных занятий - проверка реферата (Тема 1. История и развитие микробиологии и вирусологии) - отчетов о выполнении лабораторных работ (Лабораторная работа №1, №2) - проверка тестирования (Тема 4. Генетика микроорганизмов) - проверка конспекта (Тема 2. Микроскопические методы исследования микроорганизмов) Теоретическое обучение:
Раздел 3. Микроорганизмы и их классификация Тема 5. Принципы классификации прокариотов.
Тема 6. Разнообразие мира прокариотов Тема 7. Микроорганизмы и эволюционный процесс Раздел 4. Разнообразие и систематика грибов Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi) Тема 9. Систематика грибов Лабораторные занятия:
Раздел 3. Тема 5. Принципы классификации прокариотов. Лабораторная работа №3.
Сложные методы окраски микроорганизмов. Окраска по Граму (2 ч).
Раздел 3. Тема 6. Разнообразие мира прокариотов. Лабораторная работа №4. Отдел Firmicutes. Палочки и кокки, образующие эндоспоры. Род Bacillus. Методы окраски спор (2 ч).
Раздел 4. Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi). Лабораторная работа №5. Способы размножения грибов (2 ч).
Раздел 4. Тема 9. Систематика грибов. Лабораторная работа №6. Мицелиальные и дрожжевые грибы (2 ч) Раздел 5. Тема 10. Природа вирусных частиц и вирусологические методы исследования. Лабораторная работа №7. Строение вирусов (2 ч) Раздел 5. Тема 11. Классификация вирусов человека и животных. Лабораторная работа №8. ДНК и РНК-содержащие вирусы (2 ч) Самостоятельная работа:
Тема 6. Разнообразие мира прокариотов (подготовка презентации) Тема 7. Микроорганизмы и эволюционный процесс (контрольная работа) Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi) (конспектирование) Текущий контроль:
- контроль посещения учебных занятий - проверка презентации (Тема 6. Разнообразие мира прокариотов) - отчетов о выполнении лабораторных работ (Лабораторная работа №3-8) - проверка контрольной работы (Тема 7. Микроорганизмы и эволюционный процесс) - проверка конспекта (Тема 8. Общая характеристика царства грибов (Fungi)) Теоретическое обучение:
Раздел 6 Питание и рост микроорганизмов Тема 12. Разнообразие типов питания у микроорганизмов.
Тема 13. Рост и размножение микроорганизмов.
Раздел 7. Энергетические процессы Тема 14. Пути получения энергии, основанные на субстратном фосфорилировании Тема 15. Пути получения энергии, основанные на фотофосфорилировании Тема 16. Пути получения энергии, основанные на окислительном форилировании Раздел 8. Биосинтетические процессы Тема 17. Пути конструктивного метаболизма у прокариотов. Регуляция метаболизма.
Лабораторные занятия:
Раздел 6. Тема 12. Разнообразие типов питания у микроорганизмов. Лабораторная работа №9. Метаболизм азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Семейства Azotobacteriaceae и Rhizobiaceae (2 ч) Раздел 6. Тема 13. Рост и размножение микроорганизмов. Лабораторная работа №10.
Методы приготовления и стерилизации питательных сред (2 ч) Раздел 7. Тема 14. Пути получения энергии, основанные на субстратном фосфорилировании Лабораторная работа №11. Микроорганизмы, осуществляющие брожение. Молочнокислые палочки и кокки, фотосинтезирующие прокариоты (2 ч) Раздел 7. Тема 16. Пути получения энергии, основанные на окислительном форилировании Лабораторная работа №12. Уксуснокислые бактерии и образуемые ими продукты ( Раздел 8. Тема 17. Пути конструктивного метаболизма у прокариотов. Регуляция метаболизма. Лабораторная работа №13. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы (2 ч) Текущий контроль:
- контроль посещения учебных занятий - отчетов о выполнении лабораторных работ (Лабораторная работа №9-13) Теоретическое обучение:
Раздел 9. Микроорганизмы в биосфере Тема 18. Действие факторов внешней среды на рост микроорганизмов.
Тема 19. Микробиологические экосистемы Лабораторные занятия:
Раздел 9. Тема 18. Действие факторов внешней среды на рост микроорганизмов. Лабораторная работа №.14. Рост микроорганизмов в зависимости от содержания кислорода.
Антибиотические свойства у микроорганизмов (2 ч).
Раздел 9. Тема 19. Микробиологические экосистемы. Лабораторная работа №15.
Микрофлора объектов внешней среды. Методы исследования и санитарномикробиологическая оценка микрофлоры почвы (2 ч) Самостоятельная работа:
Тема 18. Действие факторов внешней среды на рост микробов (подготовка к лабораторной работе) Текущий контроль:
- контроль посещения учебных занятий - отчетов о выполнении лабораторных работ (Лабораторная работа №14-15) Подготовка к промежуточной аттестации (экзамену) в форме тестирования.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение а) основная литература:
1. Ассонов, Н.Р. Микробиология: учебник для ст-тов вузов. 4-е изд., перераб. и доп.
– М: Колос, 2001. – 352 с.
2. Гусев, М.В. Микробиология: учебник для ст-тов вузов./Минеева, Л.А. – 7-е изд., стереотип. – М.: Изд. Центр «Академия», 2007. – 464 с.
3. Гусев, М.В. Микробиология: учебник для ст-тов вузов./Минеева, Л.А.; МГУ им.
М.В. Ломоносова. – 5-е изд., стереотип. – М.: Изд. Центр «Аcademia», 2004. – 464 с.
4. Нетрусов, А.И. Микробиология: учебник / Котова, И.Б. – М.: «Аcademia», 2006. – 352 с.
5. Нетрусов, А.И. Общая микробиология: учебник / Котова, И.Б. – М.: Изд. центр «Аcademia», 2007. – 288 с.
б) дополнительная литература:
1. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology: в 2 т. / Коллект. автор; под ред. Хоулт, Джор Г. (биология); под ред. Криг, Н.; под ред. Снит, П.; под ред. Стейли, Дж., под ред. Уилльямс, С. - Москва: Мир, 1997.
2. Борисов, Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: учебник для вузов по медицинским специальностям: допущено Министерством образования РФ / Л.Б. Борисов. - 4-е изд., доп. и перераб. - Москва: Медицинское информационное агентство, 2005. - 734 с.
3. Борисов, Л.Б. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. - М., 1994.
4. Вирусология. В 3 томах: Пер. с англ. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа. - М.: Мир, 1989.
5. Воробьев, А.А.. Медицинская и санитарная микробиология: учебное пособие по микробиологии, вирусологии, иммунологии для студентов медицинских вузов: рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России / А.А. Воробьев, Ю.С. Кривошеин, В.П. Широбоков. - Москва:
Академия [Academia], 2003. - 462 с.
6. Гусев, М.В. Микробиология: учебник для вузов по направлению 510600 "Биология" и биологическим специальностям: рекомендовано Министерством образования РФ / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. - 4-е изд., стер. - Москва: Академия [Academia], 2003. - 462 с.
7. Заварзин, Г.А.. Лекции по природоведческой микробиологии / Г.А. Заварзин; отв.
ред. Н.Н. Колотилова; кол. авт. Российская академия наук [РАН]. Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского. - Москва: Наука, 2003. - 348 с.
8. Поздеев, О.К. Медицинская микробиология: учебник для медицинских вузов: рекомендовано УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию РФ / О.К. Поздеев; под ред. В.И. Покровский. - Москва: Гэотар-Медиа, 2002. - 765 с.
9. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии: учебное пособие для студентов вузов по специальности 012400 "Микробиология" и биологическим специальностям: допущено Министерством образования РФ / Е.З. Теппер, Г.И. Переверзева; под ред. В.К. Шильникова. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Дрофа, 2004. - 256 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Для лекционного курса по дисциплине «Микробиология и вирусология» имеются в наличии презентации по каждой теме лекции (25-30 слайдов).
2. Для лабораторных занятий: слайды и презентации по темам: «Морфология микроорганизмов», «Строение бактериальной клетки», «Методы окраски бактерий»; «Строение жгутиков», «Типы спорообразования у бактерий», «Систематика бактерий», «Систематика грибов», «Культуральные свойства бактерий», «Выделение чистых культур бактерий», «Биосинтез аминокислот», «Микроорганизмы почвенных экосистем».
3. Демонстрационные препараты-мазки, выполненные из типовых штаммов коллекции культур микроорганизмов имеющейся на кафедре;
4. Чистые культуры бактерий в пробирках на скошенном агаре из коллекции микроорганизмов (Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Escherichia);
5. Методические указания для выполнения лабораторных занятий.
6. http:/ www./evolution.powernet.ru/library/micro/ 7. http://www.medbook.net.ru/010512.shtml Сетевые симуляции:
8. http://www.microbelibrary.org/ 9. http://www.dept.kent.edu 10. http://www.newmedia.kent.edu 11. http://www. drketi.com 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Микробиология и вирусология».
1. Тестовые задания по курсу «Микробиология и вирусология».
2. Цифровой фотоархив дополнительных иллюстраций по дисциплине.
3. Цифровой фотоархив микропрепаратов.
4. Микроскопы световые (учебные) – МБР-1, МБР 2.
5. Музейный архив микропрепаратов.
6.Базовое лабораторное оборудование (сухожаровый шкаф, термостат, автоклав и т.д.).
7. Наборы реактивов для окраски микроорганизмов различными методами.
8. Микробиологические наборы для работы с микроорганизмами.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 020400 – Биология и профилю подготовки – Общая биология.
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Утверждаю»Проректор по учебной работе В.С. Белозеров «_»_2011 г.
_ЦИТОЛОГИЯ
ПРОГРАММА
Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Объем занятий: всего 72 часа Изучается в 1 семестре Разработана:_ Дата разработки:
«» _ 20 г.
Согласована:
(факультет) /Иванов А.Л. / _ (подпись) «_» 2011 г.
Зав. кафедрой /Мануйлов И.М./ (подпись) Ставрополь, 1. Цели освоения дисциплины «Цитология»
Целями освоения дисциплины в области обучения являются получение высшего профессионально ориентированного на уровне бакалавра образования, позволяющего выпускнику успешно работать в избранной сфере деятельности, обладать предметноспециализированными компетенциями, способствующими его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.
2. Место дисциплины «Цитология» в структуре ООП бакалавриата Цитология относится к профессиональному циклу, к его базовой части Б.3.1. Объем входных знаний студентов определяется программой средней общеобразовательной школы, поскольку дисциплина изучается в 1 семестре. Освоение данной дисциплины как предшествующей необходимо для изучения курсов генетики и селекции, биологии размножения и развития, анатомии человека, физиологии растений, гистологии, цитогенетики, частной генетики.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Цитология»
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
– знать этические и правовые нормы в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), иметь четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека (ОК-1); демонстрировать знание принципов клеточной организации биологических объектов, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ПК-4);
– уметь заботиться о качестве выполняемой работы (ОК-16); проявлять экологическую грамотность и использовать базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях; понимать социальную значимость и уметь прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, быть готовым нести ответственность за свои решения (ОКуметь работать самостоятельно и в команде (ОК-18); демонстрировать базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимать значение биоразнообразия для устойчивости биосферы (ПК-1); эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных биологических работ (ПК-15); применять современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой (ПК-5);
– владеть нормативными правовыми документами в своей деятельности (ОК-5);
использовать методы наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов (ПК-2).
4. Структура и содержание дисциплины «Цитология»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
1. Цитология как наука.
ческая и физикохимическая организация клетки ма, клеточная стенка 3. Строение растительОпрос ной и животной клетки 4. Безмембранные и ды клетки 5. Изучение микропрепаратов безмембранных и одномембранных органоидов митохондрии, ядро ранных органоидов 8. Хромосомы, морфология, тонкое строение 9. Анализ постоянных препаратов политенных хромосом 10. Клеточный цикл и нию. Митоз 11. Приготовление паратов корешков проро- стков 12. Изучение стадий паратах ратах 15. Приготовление мейоза 16. Дифференциация, смерть клеток 5. Образовательные технологии В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода программы предусматривает использование в учебном процессе интерактивных форм с применением компьютерных технологий.
В процессе преподавания дисциплины «Цитология» используются следующие образовательные технологии.
По организационным формам:
- групповые, - индивидуальные, - дифференцированное обучение.
По типу управления познавательной деятельностью:
- классически-лекционная, - лекции с использованием современных средств обучения, - система «консультант», - обучение по книге, - обсуждение подготовленных студентами докладов с презентацией, - аттестационное компьютерное тестирование По преобладающему методу:
- объяснительно-иллюстративные, - проблемные поисковые.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоении дисциплины 1. Самостоятельная работа с учебной литературой по темам дисциплины.
2. Подготовка рефератов в соответствии с индивидуальными заданиями.
3. Проращивание и фиксация материала для приготовления временных цитологических препаратов.
4. Окрашивание материала и приготовление препаратов.
Для текущего контроля успеваемости обучающихся разработаны тестовые задания по всему курсу дисциплины.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Цитология»
а) основная литература:
1. Билич Г.Л., Катинас Г.С., Назарова Л.В. Цитология. СПб.: Деан, 1999. – 112с.
2. Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. Новосибирск:
Изд-во СО РАН, 2002. – 258 с.
3. Магулаев А.Ю., Харина Е.И. Цитология: Программа. – Ставрополь: СГУ, 2010. – 18 с.
4. Молекулярная биология клетки: В 3-х т./ Б. Альбертис и др. М.: Мир 1994. Т.1.2.
5. Цитология. /Под ред. А.С. Трошина. М.: Просвещение, 1969. - 304 с.
6. Ченцов Ю.С. Общая цитология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995.
б) дополнительная литература:
1. Алов И.А., Брауде А.И., Аспиз М.Е., Основы функциональной морфологии клетки, 2 изд. М.: Наука, 1999. – 198 с.
2. Атлас ультраструктуры растительной клетки /Под ред. Г.М. Козубова и М.Ф.
Даниловой. Петрозаводск, 1972. – 296 с.
3. Заварзин А.А., Харазова А.Д., Молитвин М.Н. Биология клнтки: общая цитология. СПб: Изд-во СПб госуниверситета, 1992. – 128 с.
4. Кухтина Ж.М. Руководство к практическим занятиям по цитологии. М.:
Просвещение, 1971. –109+64 с.
5. Практикум по цитологии./Под ред. Ю.С. Ченцова М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. – 294 с.
6. Робертис Э., Новинский В., Саэс Ф. Биология клетки. Перевод с английского. М.:
Мир, 1973. – 487 с.
7. Ролан Ж.-К., Селеши А., Селеши Д. Атлас по биологии клетки. М.: Мир, 1978. – 118 с.
8. Страйер Л. Биохимия: В 3-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1995.
9. Фуралев В.А. Цитология: структура и функции клеточных органелл. – М.: ОЛ ВЗМШ, 1998. – 96 с.
в) Интернет-ресурсы http://kozlenkoa.narod.ru/lessons/mitoz1.htm http://histology.narod.ru/lectures/lecture_03/l_03.htm http://erokina.volsk-sch11.edusite.ru/p86aa1.html Материально-техническое обеспечение дисциплины «Цитология»
Микроскопы световые (учебные) МБР2, МБР3.
Набор микропрепаратов.
Фотографии микропрепаратов.
Наборы для фиксации материала и приготовления временных препаратов.
Базовое лабораторное оборудование: холодильная камера, термостат, вытяжной шкаф.
Проектор, ноутбук.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки «Биология».
Автор А.Ю. Магулаев.
Рецензент(ы)_
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Утверждаю»Проректор по учебной работе В.С. Белозеров «_»_2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Объем занятий: всего Изучается во 2 семестре Разработана:д.м.н., проф. О. А. Бутовой Дата разработки:
«_май_» _ 2011 г.
Согласована:
Декан (факультет) /_/ проф., д.б.н. А.Л. Иванов «_» 2011 г.
Зав. кафедрой /ФИО/ _д.м.н., проф. О.А. Бутова (подпись)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Предлагаемая программа «Гистология» разработана по дисциплине гистология, входящей в базовую часть Б.3 «Профессиональный цикл» на специальности «Биология» и составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 020400 – «Биология» (квалификация «бакалавр»).Гистология (греч. histos – столб, ткань + logos – учение) – наука о строении, функциях, развитии и взаимодействиях тканей, составляющих организм многоклеточных животных и человека.
Предметом гистологии являются общие закономерности, присущие тканевому уровню организации, и отличительные особенности конкретных тканей. Являясь частью морфологии, гистология среди морфологических дисциплин теснее всего связана с анатомией, цитологией и эмбриологией.
Центральную проблему гистологии составляет тканевая специализация клеток, включая выработку межклеточных веществ и межклеточные взаимодействия в составе тканей.
По сравнению с цитологией, гистология является в меньшей степени аналитической, и в большей – синтетической наукой. Связь гистологии с эмбриологией выражается в том, что гистология изучает не только готовые, дифференцированные ткани сформированного организма, но и становление тканевых структур в ходе развития зародыша – эмбриональный гистогенез.
Современная гистология в значительной степени перестала быть чисто морфологической наукой. Она исследует не только структуру тканей (гистоморфология), но и их функции (гистофизиология), химический состав тканей и локализацию в тканевых структурах различных химических веществ (гистохимия), что обеспечивает тесные связи ее с физиологией, биохимией, поэтому не случайно получил распространение термин «биология тканей».
Изложение материала в сравнительно-эволюционном аспекте имеет существенное значение в подготовке выпускников университетов с широким биологическим кругозором.
Для гистологии характерна теснейшая связь с развитием микроскопической техники и микроскопических исследований. В цикл занятий включены работы по изготовлению студентами гистологических препаратов и отпечатков органов. Эти занятия направлены на формирование у студентов практических знаний и умений, необходимых специалисту в области медицины.
Таким образом, гистология, занимая важное место в системе биологического образования, закладывает основы научного структурно-функционального подхода в анализе жизнедеятельности организма человека.
1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Гистология» является изучение общих закономерностей, присущих тканевому уровню организации (общая гистология) и отличительных особенностей конкретных тканей с включением новых данных, которыми располагает современная гистология.
Настоящий курс направлен на получение теоретических знаний о закономерностях и особенностях тканевой специализации клеток, гистофизиологических особенностях тканей и становлении тканевых структур в эмбриогенезе. Получение практических навыков необходимо для возможностей управления механизмами регуляции эмбриогенеза в решении задач биологии развития и размножения. Овладение навыками работы с гистологическими микропрепаратами и использование полученных теоретических знаний, позволит будущему педагогу проводить разъяснительную работу с родителями и детьми о гигиенических мероприятиях и грамотно пропагандировать здоровый образ жизни.
2. Место дисциплины «Гистология» в структуре ООП бакалавра специальности «Биология».
Дисциплина «Гистология» относится к числу базовой части Б.3 «Профессиональный цикл» на специальности «Биология» и составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 020400 – «Биология» (квалификация «бакалавр»).
Дисциплина на специальности «Биология» проводится на 1 курсе, в течение второго семестра. Формой отчетности является зачет во втором семестре. Дисциплина тесно связана с цитологией, гистологией, генетикой, молекулярной биологией, анатомией человека, нормальной и патологической физиологией, экологией и биологией размножения и развития.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
В результате освоения дисциплины формируются следующие общекультурные компетенции (ОК):
способность и готовность анализировать социально-значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы естественнонаучных, медико-биологических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности;
способность и готовность осуществлять свою деятельность с учетом принятых в обществе моральных и правовых норм, соблюдении этических норм, соблюдения законов и нормативных правовых актов по работе с конфиденциальной информацией.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
способность и готовность выявлять естественнонаучную сущность проблем, анализировать результаты естественнонаучных, медико-биологических исследований, совершенствовать свои профессиональные знания и умения;
способность и готовность к анализу биологической информации при помощи системного подхода, к восприятию инноваций в целях совершенствования своей профессиональной деятельности;
способность и готовность к анализу закономерностей функционирования отдельных органов и систем, физиологических особенностей организма человека в онтогенезе;
способность и готовность к реализации этических аспектов деятельности в общении с коллегами и учащимися школ;
«