Программа по дисциплине «Биология с основами экологии»

Пояснительная записка

Данная программа по дисциплине «Биология с основами экологии» предназначена для подготовки специалистов, обучающихся по направлениям «Математика», «Математика-информатика». Программа составлена на основе «Примерной программы дисциплины «Биология с основами экологии», одобренной Президиумом научно-методического совета по биологии Министерства образования РФ в 2000 году, и соответствует государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования по соответствующим направлениям, имеет фундаментальный характер изложения предмета.

Цель дисциплины - формирование у студентов биологического, экологического мышления и целостного научно-естественного мировоззрения.

Задачи дисциплины:

  • - формирование общих представлений о биологии с основами экологии, умения усваивать научные факты, важнейшие закономерности, теории, обеспечивающие формирование у будущего специалиста биологического и экологического мышления;
  • - формирование целостного представления о мире живого и знаний, необходимых для сохранения биосферы;
  • - формирование у студентов системы знаний, умений и навыков по вопросам биологической сущности строения и функционирования животного и человеческого организмов на основе идеи единства и всеобщей связи явлений и процессов природы;
  • - ознакомление с особенностями устройства и функционирования биологических систем;
  • - расширение понятий о закономерностях развития живой природы, взаимоотношения живых организмов друг с другом и с окружающей средой, биосферой и человеком, о сущности жизни.
  • - развитие понимания в условиях все возрастающего антропогенного воздействия необходимости бережного отношения к природе, сохранения биоразнообразия и самой жизни на Земле;
  • - обучение студентов грамотному восприятию практических проблем, связанных с биологией, в том числе - здоровья человека, охраны природы, преодоления экологического кризиса;
  • - привитие навыков экологической культуры.

Стержневые проблемы дисциплины: формирование основополагающего уровня знаний по биологии и экологии, необходимых для подготовки специалиста на современном уровне, формирование экологического мировоззрения и способность оценки профессиональной деятельности с позиции охраны окружающей среды.

Требования к уровню подготовки студентов

В результате изучения дисциплины студент должен:

  • - знать основные биологические понятия и законы по разделам: цитология, молекулярная биология, эмбриология, генетика, размножение и развитие организмов;
  • - понимать основные этапы развития биологии, уровни организации живого, химический состав и строение клетки, особенности обмена веществ у автотрофных и гетеротрофных организмов, формы размножения и развития организмов, закономерности наследственности и изменчивости;
  • - усвоить основные закономерности функционирования биосферы и биогеоценоза;
  • - познать экологические основы рационального использования природно-ресурсного потенциала, глобальные проблемы окружающей среды, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы, проблемы сохранения окружающей среды; пути оздоровления окружающей среды в условиях сельскохозяйственного производства;
  • - уметь распознавать формы и уровни организации живого, владеть основными биологическими понятиями, выполнять рисунки и схемы, решать типовые задачи по биологии и экологии, делать обобщения и формулировать самостоятельные выводы; применять соот ветствующие нормативно-правовые документы в своей деятельности; быть ответственным в своей работе.
  • - быть грамотным специалистом в решении проблем сохранения природной среды, здоровья населения; оценивать характер и направленность техногенных воздействий на экосистемы.

В соответствии с государственными требованиями, заложенными в содержании цикла общих естественнонаучных дисциплин, программа включает четыре крупных модуля:

  • - сущность жизни. Свойства и уровни организации живой материи (сущность жизни, уровни и свойства организации живого вещества);
  • - живые системы (особенности, принципы биологической организации, многообразие живых организмов); этот раздел связан в единое целое с курсами физики и химии и завершается представлениями об эволюции Земли;
  • - человек (человек как биологический вид, особенности физиологии, соматическое, психическое и социальное начала в природе человека, факторы здоровья и экологического риска, место человека в эволюции Земли);
  • - основы экологии (биосфера, ее структура, динамика, ресурсы, природа и общество, глобальные экологические проблемы).

Содержание программы базируется на биолого-экологических знаниях, заложенных в полном школьном курсе биологии, и раскрывает фундаментальные представления наук о жизни на более глубоком естественнонаучном и философском уровне, дает возможность рассмотреть основные понятия и законы биологии и экологии применительно к живым системам возрастающей сложности. Программа определяет общий объем знаний по биологии и экологии в соответствии с государственными требованиями к содержанию цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин (цикла ЕН).

Программа рассчитана на 72 часа трудоемкости.

Содержание программы

Сущность жизни. Свойства и уровни организации живой материи

Биология как система наук о жизни и закономерностях существования живых организмов. Предмет, задачи, методы биологии. Научные направления биологии. Место биологии в системе подготовки специалистов в области математики и информатики. Уровни организации живой материи. Общие свойства живой материи. Структурная организация.

I. Живые системы.

  • 1. Химия жизни. Метаболические процессы в живых системах. Элементарный состав живого вещества. Различия косного и живого вещества по соотношению элементов. Неорганические и органические соединения. Основные типы биополимеров и других биологически важных веществ: белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, нуклеотид-фосфаты и др. Структура белков как основа проявления биологической индивидуальности и узнавания. Структура нуклеиновых кислот и принцип матричного синтеза как основа наследственных свойств живых систем. Метаболические процессы в живых системах. Ассимиляция, диссимиляция. Анаболизм, катаболизм. Типы питания живых организмов. Биологическое преобразование энергии. Биосинтез белков. Генетический код. Источники энергии и молекулярные механизмы ее преобразования в автотрофных и гетеротрофных клетках: фотосинтез, дыхание, хемосинтез.
  • 2. Клетка как биологическая система. Основные положения клеточной теории. Формы и размеры клеток. Основные типы клеток: прокариотная-бактериальная, и эукариотные-растительная, и животная. Принципы структурно-функциональной организации клеток: мембранная система, цитоплазматический матрикс, клеточные органеллы, клеточные включения. Хромосомы как носители наследственной информации: форма, строение, количество. Аутосомы, половые хромосомы. Жизненный цикл клетки. Митоз, его биологическое значение. Способы деления клеток. Амитоз. Мейоз.
  • 3. Организм как биологическая система. Размножение организмов. Типы (способы) и формы размножения организмов. Бесполое, половое размножение. Гаметогенез: овогенез, сперматогенез. Оплодотворение. Партеногенез. Половой диморфизм. Гермафродитизм.

Индивидуальное развитие организмов. Понятие об онтогенезе, его типы и периодизация. Проэмбриональный и эмбриональный периоды. Дробление. Гаструляция. Гистогенез и органогенез.

Наследственность и изменчивость организмов. Современные представления о геноме. Закономерности наследования признаков: законы единообразия, расщепления, независимого наследования. Цитологическое обоснование законов. Анализирующее скрещивание. Взаимодействие генов. Сцепление генов и его нарушение. Наследование пола и признаков, сцепленных с полом.

Изменчивость и ее виды (модификационная, комбинативная, мутационная). Классификация мутаций. Геномные, хромосомные, генные мутации. Мутагены. Взаимодействие наследственности и среды.

  • 4. Разнообразие жизни на Земле. Многообразие биологических видов - основа организации и устойчивости биосферы. Типологические особенности представителей различных царств. Вирусы как особая форма организации материи. Прокариоты: бактерии, архе-бактерии, цианобактерии. Эукариоты: простейшие; грибы (оомико-та, зигомикота, асиомикота, базидиомикота); растения (водоросли, мхи, споровые, голосеменные, покрытосеменные); животные (губки, кишечнополостные, черви: плоские, круглые, кольчатые; членистоногие; моллюски; иглокожие; хордовые). Основные черты организации и роль в биосфере.
  • 5. Эволюция органического мира. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Современные представления о происхождении жизни на Земле. Причины, механизмы и закономерности эволюции живых систем. Понятие биологической эволюции. Эволюционизм до Дарвина. Современное понимание механизмов эволюции органического мира. Ход, главные направления и доказательства макроэволюции. Учение о микроэволюции и видообразование. Антидарвиновские концепции эволюции.

Антропогенез. Концепция животного происхождения человека. Этапы и факторы антропогенеза. Соотношение биологического и социального в антропогенезе. Расы и единство их происхождения.

II. Физиология, экология и здоровье человека.

Системная организация и обеспечение основных жизненных функций у животных и человека. Центральная и вегетативная нервная система. Сенсорные системы. Гуморальная регуляция. Гормоны и физиологически активные вещества. Гомеостаз и защитные системы человека. Иммунитет. Адаптация. Факторы экологического риска: влияние на организм человека физических, химических, психологических факторов техногенной среды.

III. Экология, охрана природы, рациональное природопользование.

  • 1. Экология особей (факториальная экология). Экология - наука о взаимоотношениях организма и среды. Среда как экологическое понятие. Основные среды жизни: водная, наземно-воздушная, почвенная. Организм как среда обитания. Факторы среды: абиотические, биотические, антропогенные. Абиотические факторы среды. Свет: роль света в жизни растений и животных. Температура: специфика адаптаций растений и животных к изменениям температуры. Влажность: роль воды в жизни наземных организмов. Основные закономерности действия экологических факторов. Биоритмы. Цикличность физиологических функций организмов.
  • 2. Экология сообществ и экосистем. Биосфера. Понятие о популяции, биоценозе, биогеоценозе, экосистеме. Структура биоценоза. Типы взаимоотношений между организмами в биоценозах. Местообитание и экологическая ниша.

Структурная организация экосистем: продуценты, консументы, редуценты. Функционирование экосистем: пищевые цепи и сети, поток энергии и круговорот веществ в экосистеме. Экологические пирамиды. Устойчивость экосистем. Биологическая продуктивность экосистем. Динамика экосистем (циклические изменения, сукцессии). Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы, урбоэко-системы.

Понятие биосферы. Строение и границы биосферы. Вещество биосферы. Свойства живого вещества. Функции живого вещества. Свойства биосферы. Ноосфера как этап развития биосферы. Представления о ноосфере: В.И. Вернадский, П. Тейяр де Шарден.

3. Рациональное природопользование и охрана природы. Предмет и задачи природопользования и охраны природы. Природопользование как практическая деятельность человека и как наука. Рациональное и нерациональное природопользование. Охрана окружающей природной среды.

Принципы рационального природопользования и охраны природы. Природная среда: природные ресурсы и природные условия. Классификация природных ресурсов. Исчерпаемые и неисчерпаемые природные ресурсы.

Воздействие человека на природу и природы на человека. Экологический кризис и катастрофа. Важнейшие экологические проблемы современности. Загрязнение окружающей среды. Проблема отходов. Парниковый эффект. Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди. Смог. Деградация почвенного покрова. Деградация растительного покрова. Деградация животного мира. Радиоактивное загрязнение окружающей среды. Глобальные прогностические модели.

Мероприятия по охране окружающей среды и рационализации природопользования. Природные кадастры. Особо охраняемые природные территории. Мониторинг окружающей среды. Экологическая экспертиза. Нормирование качества окружающей среды. Государственные органы управления природопользованием. Экологизация сознания. Антропоцентризм. Экоцентризм.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >