МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Основы филогении растений и биоинформатика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра ботаники
Направление подготовки06.04.01. Биология
ПрофильСовременные аспекты изучения фиторазнообразия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Фитораз-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 49
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 9
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 49 49 49 49
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.б.н., проф., Шмаков А.И.

Рецензент(ы):
д.б.н., проф., Соколова Г.Г.

Рабочая программа дисциплины
Основы филогении растений и биоинформатика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1052)

составлена на основании учебного плана:
06.04.01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра ботаники

Протокол от 16.06.2020 г. № 7
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Силантьева М.М.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра ботаники

Протокол от 16.06.2020 г. № 7
Заведующий кафедрой Силантьева М.М.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Сформировать представление о географических центрах происхождения и расселения растений, принципах филогенетического родства групп и направлениях их дальнейшей эволюции.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способностью творчески использовать в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов дисциплин (модулей), определяющих направленность (профиль) программы магистратуры
ПК-4 способностью генерировать новые идеи и методические решения
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- Основные методы эволюционной морфологии и физиологии растений; этапы эволюции растительного мира, особенности эволюции размножения низших и высших растений; уровни организации и филогенетические связи растений.
- Молекулярно-генетические основы филогении растений. Теоретические основы новых экспериментальных подходов в систематике и филогении растений.
- Экспериментальные и теоретические подходы, используемые в систематике и филогении растений; классические и современные методы и методические подходы, используемые при филогенетических построениях.
3.2.Уметь:
3.2.1.- Анализировать информацию, привлекаемую для филогенетических построений из палеогеографии, палеоботаники, молекулярной генетики, ареалогии.
- Пользоваться программами для построения филогенетических деревьев; получать необходимые сведения по филогении с помощью фондов научной библиотеки и системы Интернет.
- Организовывать и планировать профессиональные мероприятия (эксперименты, поиск информации, семинары, конференции).
- Подготовить программу исследований по филогении растений в соответствии с темой собственного исследования.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- Навыками работы с базами данных генетических банков. навыками использования методов эволюционной морфологии и филогении растений; владеет методами построения филогенетических деревьев.
- Навыками подготовки и оформления результатов исследования научных статей, отчетов, докладов.
- Владеть математическими методами компьютерного анализа в сравнительной геномике.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Филогения, ее предмет и методы исследования. Основные понятия филогении. История изучения эволюции растительного мира Разнообразие адаптивных особенностей растений и проблема филогенетического родства. Основы биоинформатики.
1.1. Проблемы филогенетического родства. Основные понятия филогении. Лекции 4 2 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.2. Основы геномной биоинформатики. Математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике. Лабораторные 4 4 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.3. Разнообразие адаптивных особенностей растений и проблема филогенетического родства Сам. работа 4 10 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
Раздел 2. Обзор палеоботанического материала и значение данных палеоботаники, палеоэкологии, палеогеографии. Филогенетическое родство и проблемы монофилии. Шкала геологического времени. Филогенетический возраст современных групп растений.
2.1. Филогенетический возраст современных групп растений и родственные связи Лекции 4 2 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
2.2. Расчет филогенетического возраста отдельных групп растений Сам. работа 4 12 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
2.3. Построение филогенетических деревьев. Обзор компьютерных программ. Лабораторные 4 4 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Вероятное место и время возникновения цветковых растений. Пути Происхождение и экологическая эволюция цветковых растений. Основные филогенетические системы.
3.1. Филогенетические связи цветковых растений и их эволюция. Происхождение водных групп растений. Лекции 4 2 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
3.2. Генетические и экологические факторы происхождения цветковых растений Лабораторные 4 6 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
3.3. Обзор отдельных филогенетических систем семейств покрытосеменных растений Сам. работа 4 11 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
Раздел 4. Основные теории происхождения цветка. Палеоботанические подтверждения.
4.1. Теории происхождения цветка. Лекции 4 1 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
4.2. Палеоботанические материалы и филогения растений Лабораторные 4 4 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
4.3. Обзор современных доказательств теорий происхождения цветковых растений Сам. работа 4 8 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
Раздел 5. Проблемы филогении растений.
5.1. Современные филогенетические системы царства растений. Лекции 4 1 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
5.2. Филогенетическая система А.Л. Тахтаджяна. Филогенетическая система А. Кронквиста Лабораторные 4 6 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
5.3. Современные дополнения и изменения в филогенетические системы А.Л. Тахтаджяна, А. Кронквиста Сам. работа 4 8 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2
5.4. Экзамен 4 27 ПК-1 Л2.4, Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
См. Приложение ФОС
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
См. Приложение ФОС
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. Приложение ФОС

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Иванов А.Л. Эволюция и филогения растений: учебное пособие М.: Берлин : Директ-Медиа, 2015 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=276518http://doi.org/10.23681/276518
Л1.2 Кечайкин А.А., Шмаков А.И. Обзор трибы Potentilleae Sweet (Rosaceae) : Учебное пособие Барнаул: OOO “Пять плюс”, 2015 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/1907
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов: начное издание Л.: Наука, 1987 4
Л2.2 Камелин Р. В. Лекции по систематике растений: главы теоретической систематики растений: Учеб. пособ. Барнаул: Азбука, 2004 21
Л2.3 Жизнь растений: В 6 т. / гл. ред. А. А. Федоров.: М. : Просвещение, 1978-1980 17
Л2.4 П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт [и др.] ; под ред. А. Г. Еленевского [и др.]. Ботаника: в 4т.: пер. с нем. Т. 3 : Эволюция и систематика. / П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт [и др.] ; под ред. А. Г. Еленевского [и др.]. - : учебник для вузов М. : Академия., 2007 7
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 СПС КонсультантПлюс www.consultant.ru
Э2 Электронная база данных «Scopus» www.scopus.com
Э3 Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета elibrary.asu.ru
Э4 Научная электронная библиотека elibrary elibrary.ru
Э5 Библиотека флора и фауна herba.msu.ru
Э6 Интернет-архив цифровой библиотеки archive.org
Э7 Библиотека (цифровая) по биоразнообразию (растениям, животным) и другим разделам биологии www.biodiversitylibrary.org
Э8 База данных GenBank «EBI» www.ebi.ac.uk
Э9 База данных GenBank «NCBI» www.ncbi.nlm.nih.gov
Э10 Библиотека (цифровая) по различным областям биологии (статьи и др.) bcn.uprrp.edu
Э11 Электронная библиотека университета Оснабрюк Германия rzblx1.uni-regensburg.de
Э12 Курс в системе Moodle portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Используется программное обеспечение для филогенетических построений MEGA-4, MEGA -5
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная база данных «Scopus»: http://www.scopus.com
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета: http://elibrary.asu.ru/
Научная электронная библиотека elibrary: http://elibrary.ru
Библиотека флора и фауна – научная, методическая и учебная литература по различным разделам биологии; свободный доступ: http://herba.msu.ru/shipunov/school/sch-ru.htm
Интернет-архив цифровой библиотеки – научная, методическая и учебная литература по различным разделам биологии свободный доступ: https://archive.org/about/
Библиотека (цифровая) по биоразнообразию (растениям, животным) и другим разделам биологии – книги, монографии, журналы и т.д.: https://www.biodiversitylibrary.org
База данных GenBank «EBI» – данные генома, гена и последовательности транскриптов, литература по молекулярной биологии (статьи); основа для биологических исследований и учебного процесса: https://www.ebi.ac.uk/
База данных GenBank «NCBI» – данные генома, гена и последовательности транскриптов, литература по молекулярной биологии (статьи); основа для биологических исследований и учебного процесса: https://www.ncbi.nlm.nih.gov
Библиотека (цифровая) по различным областям биологии (статьи и др.). Свободный доступ. http://bcn.uprrp.edu/Lista/ListaB.html
Электронная библиотека университета Оснабрюк Германия. Доступ к большинству позиций свободный. Имеются ссылки на большинство журналов по биологии.. http://rzblx1.uni-regensburg.de/ezeit/fl.phtml?bibid=UBOS&colors=7&lang=de&notation=W

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
214Л лаборатория систематики высших растений; кабинет ботаники и физиологии растений - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка ScreenMedia Economy - 1 шт.; микроскоп МБС-10 - 12 шт.; микроскоп Микромед - 4 шт.; микроскоп монокулярный Микмед - 4 шт., микроскоп ЛОМО – 4 шт., шкаф для хранения оптики – 1 шт.; шкаф для хранения демонстрационных материалов - 5 шт.
119Л абонемент и читальный зал научной литературы фен – помещение для самостоятельной работы Учебная мебель на 44 посадочных места; компьютер; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
016Л склад кафедры ботаники – помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Палатка Lair4 - 7 шт.; палатка Скаут Sahara-4 - 8 шт.; палатка Comfort 4 - 2 шт.; пенетромер почвенный (трость агронома) - 1 шт.; полный набор буров для отбора всех типов почв и донных осадков на глубину до 5 м - 1 шт.; почвенный цилиндрический бур 05.07 - 1 шт.; пробоотборник почвенный с подножкой - 1 шт.; мешок спальный - 9 шт.; мешок спальный Mountain зеленый - 20 шт.; спальный мешок - 20 шт.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Приступая к изучению дисциплины, магистрант должен ознакомиться с содержанием рабочей программы дисциплины Основы филогении растений и биоинформатика.
Дисциплина Основы филогении растений и биоинформатика включает несколько видов занятий, которые в совокупности обеспечивают её усвоение, это: лекции, лабораторные занятия, самостоятельную работу.
Во время лекций магистрант получает систематизированные научные знания о филогении растений, вероятных местах и времени происхождения основных групп современных растений, их родства между собой. Изучая и прорабатывая материал лекций, магистрант должен повторить законспектированный материал и дополнить его по теме литературными данными, используя список предложенных в РПД источников.
Лабораторные занятия проводятся с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях, в также, в ходе самостоятельной работы. При подготовке к лабораторному занятию магистранту необходимо повторить лекционный материал по заданной теме; изучить теоретический материал, рекомендованный преподавателем, проработать соответствующие разделы практикума. Выполнение всех лабораторных работ является обязательным условием получения допуска к сдаче экзамена.
Важным элементом обучения магистранта является самостоятельная работа. Задачами самостоятельной работы является приобретение навыков самостоятельной научно-исследовательской работы на основании анализа текстов литературных источников и применения различных методов исследования; выработка умения самостоятельно и критически подходить к изучаемому материалу.
Работа с учебной и научной литературой является главной формой самостоятельной работы и необходима при подготовке к текущему контролю знаний или промежуточной аттестации. Она включает проработку лекционного материала, а также изучение рекомендованных источников и литературы по тематике лекций. При самостоятельном изучении теоретической темы магистрант, используя рекомендованные в РПД литературные источники и электронные ресурсы, должен выполнить задания, предложенные преподавателем.
В течение семестра проводится текущий контроль знаний и промежуточная аттестация магистрантов. Текущий контроль осуществляется на каждом лабораторном занятии в виде фронтального, выборочного, группового или индивидуального опроса в устной или письменной форме с целью проверки формирования компетенций, изложенных в ФОС.
Промежуточная аттестация осуществляется по завершению изучения дисциплины в форме экзамена.
Преподаватель может досрочно освобождать от промежуточной аттестации магистранта с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины.