Рабочая программа учебной дисциплины «введение в биотехнологию» Направление подготовки 020400. 62 Биология - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая программа учебной дисциплинЫ «Введение в специальность» Направление... 1 134.03kb.
Рабочая программа учебной дисциплины биология направление подготовки... 2 608.23kb.
Рабочая программа учебной дисциплины страховое дело Направление подготовки 3 547.26kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «стратегия управления предприятием... 1 359.52kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы музыкального развития... 1 302.06kb.
Рабочая программа учебной дисциплины вспомогательные исторические... 1 279.75kb.
Рабочая программа учебной дисциплины (рп у д) история религий направление... 2 589.83kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «языки программирования» Направление... 2 495.81kb.
Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 1 196.97kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «Деньги. Кредит. Банки» Направление... 1 200.84kb.
Рабочая программа дисциплины «цитология» Специальность: 020201. 1 316.21kb.
Содержание программы 1 303.13kb.
- 4 1234.94kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «введение в биотехнологию» Направление подготовки - страница №1/1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»
Кафедра биологии






Утверждаю

Декан естественнонаучного факультета


Мясников Ю.А.

“____”______________201… г



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ




«ВВЕДЕНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИЮ»

Направление подготовки



020400.62 Биология

Профили подготовки: биоэкология


Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная

Бузулук 2011

Рецензент:

кандидат биологических наук, доцент Малахова М.С.


Рабочая программа дисциплины «Введение в биотехнологию» / Составитель: Криволапова Е.В. – Бузулук: БГТИ (филиал) ОГУ, 2011- 26 с
Рабочая программа предназначена для преподавания профессиональной дисциплины, базовой части студентам очной формы обучения по направлению подготовки 020400- Биология в 4 семестре.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных бакалавров 020400.62 – Биология, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 04.02.2010 №101.


Составитель ____________ Криволапова Е.В.

(подпись)
05.04.2011 г.

©Криволапова Е.В., 2011

©БГТИ (филиал) ОГУ, 2011

Содержание


1

Цели и задачи освоения дисциплины…………………………………

4

2

Место дисциплины в структуре ООП ВПО.......………………………

4

3

Требования к результатам освоения содержания дисциплины.............

5

4

Содержание и структура дисциплины (модуля)....…………….............

7

4.1

Содержание разделов дисциплины..........................................................

7

4.2

Структура дисциплины..............................................................................

8

4.3

Лабораторные работы………………………………………....................

10

4.4

Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………...............

11

5

Образовательные технологии..................................................................

11

5.1

Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях………………………………………………..

11


6

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации.......................................................................

15


7

Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)..........……

22

7.1

Основная литература……………………………………......................

22

7.2

Дополнительная литература……………………………......................

22

7.3

Периодические издания.....…………………….………….......................

22

7.4

Интернет-ресурсы......................................................................................

22

7.5

Методические указания к лабораторным занятиям ……………..........

23

7.6

Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий ...........................…………….…...

23


8

Материально-техническое обеспечение дисциплины………………...

23



Лист согласования рабочей программы дисциплины……….........


25




  1. Цели и задачи дисциплины

Основной целью преподавания дисциплины «Введение в биотехнологию» студентам, обучающимися по направлению подготовки 020400-Биология является формирование у студентов современных представлений об уровне научных достижений в области биотехнологии, клеточной и генетической инженерии и проблемах решаемых с помощью биотехнологических подходов, знакомство с существующими промышленными биотехнологическими процессами различного уровня.


1.2. Задачи дисциплины

  • проведение анализа современного состояния биотехнологии;

  • изучение научных основ и практических возможностей технологии рекомбинантных ДНК;

  • изучение биотехнологий белков, лекарственных средств и биодеградации токсичных соединений с использованием биологических систем, модифицированных методами генной инженерии;

  • развитие навыков выбора биологических систем, включая рекомбинантные микроорганизмы, для осуществления биотехнологий конкретного назначения;

  • выявление тенденций развития современной биотехнологии и перспектив использования биотехнологических процессов и их продуктов в новых областях науки и производства.

Предметом изучения дисциплины являются следующие объекты:

  • генетически модифицированные микроорганизмы;

  • биотехнологии, использующие биологические системы, модифицированные методами генной инженерии;

  • белки и другие продукты, полученные с помощью технологий рекомбинантных ДНК.


2 Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Введение в биотехнологию» относится к базовой части профессионального цикла Б3.1.8, изучается в 4 семестре.

Биотехнология является обязательным и важным звеном в системе химико-биологических наук, обеспечивающих фундаментальные теоретические знания, на базе которых строится подготовка будущего бакалавра-биолога.

Курс предусматривает рассмотрение теоретических основ биотехнологии и знакомство студентов с ее отдельными разделами. Для изучения данной дисциплины необходимо предварительное освоение студентами общей и органической химии, биохимии, молекулярной биологии, биофизики, общей биологии, микробиологии, генетики. Знания, полученные при изучении дисциплины «Введение в биотехнологию» необходимы для успешного усвоения таких дисциплин как «Медицинская биохимия», «Введение в биотехнологию»‚ «Энзимология»‚ «Биоэнергетика» подготовки к итоговой государственной аттестации; и должно чётко коррелировать со смежными дисциплинами путем установления межпредметных связей.


  1. Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки (специальности):
а) общекультурных (ОК): использует нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5); проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях; понимает социальную значимость и умеет прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, готов нести ответственность за свои решения (ОК-8).

б) профессиональных (ПК):. демонстрирует современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования (ПК-11).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:



Знать:

-современное состояние и перспективы развития биотехнологии, её место в системе химических дисциплин и естествознании;

- этические и правовые нормы в рамках законов, связанных с профессиональной деятельностью о технико-экономических особенностях биотехнологических процессов;

-основные нормативные документы, относящиеся к производству, контролю качества, соблюдению экологической безопасности, хранению, международным и отечественным стандартам применительно к получаемым биотехнологическими методами препаратам, а также биообъектам - их продуцентам;

-основные направления развития биотехнологии;

-методы определения биологической активности антибиотиков, витаминов, гормонов, рекомбинантных белков и иммунобиопрепаратов;

-микробные технологии, культуры клеток в биотехнологии, ферментационные процессы и ферментные технологии, основы молекулярной биотехнологии.
Уметь:
- учитывать изменяющиеся профессиональные и социально-культурные тенденции и адаптироваться к ним;

-использовать научные методы и базовые междисциплинарные знания (гуманитарные, социальные, экономические, математические и др.) при постановке и решении профессиональных задач;

-обеспечивать соблюдение правил промышленной гигиены, охраны окружающей среды, охраны труда и техники безопасности. оценивать применяемые на производстве и в лаборатории методы работы с рекомбинантными штаммами;

-учитывать влияние биотехнологических факторов на эффективность технологического процесса и качество конечного продукта; поддерживать оптимальные условия для биосинтеза целевого продукта и решать ситуационные задачи при отклонениях от этих условий;

-проводить исследования по совершенствованию биотехнологического процесса;

-проводить эксперименты по заданной методике и анализу результатов;

- проводить выделение и очистку биологически активных веществ из биомассы и культуральной жидкости;
Владеть:
- понятийным аппаратом дисциплины;

- способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы);

- навыками экспериментальной работы на современном оборудовании;

- чувством высочайшей социально-правовой, нравственной и профессиональной ответственности в процессе будущей деятельности;

- методами контроля за соблюдением экологической и биологической

безопасности сырья и готовой продукции;

- способностью осваивать новые приборные техники и новые методы исследования, готов осваивать новые виды технологического оборудования при изменении схем технологических процессов;

- навыками практической работы, лабораторными исследованиями, навыками эксплуатации биореакторов и корректирования технологических параметров ферментации.



Приобрести опыт деятельности
- исследовательской работы по изучению условий развития организма, созданию благоприятных условий для развития;

- работы в аналитической лаборатории.



4 Содержание и структура дисциплины (модуля)

4.1 Содержание разделов дисциплины


№ раздела

Наименование
раздела

Содержание раздела

Форма текущего
контроля

1

2

3

4

1

Введение, основные понятия. Роль биотехнологий в современной жизни, задачи.

Определение биотехнологии, ее отличие от других технологий, объектами которых являются растения и животные. Краткая историческая справка о возникновении и развитии биотехнологии. Основные понятия: генная инженерия, технология рекомбинантных ДНК, молекулярная биотехнология. Перспективы развития биотехнологии в различных отраслях народного хозяйства.

Современная биотехнология, ее научные основы и промышленные применения. Биологические системы, используемые в современной биотехнологии.



Выполнение домашнего задания (ДЗ)







Модуль 1







Биотехнологические процессы в пищевой промышленности

Виды биохимической деятельности микрообъектов, используемых в биотехнологии. Основные продукты биотехнологии. Применение биотехнологии или ее продуктов в медицине, пищевой промышленности, нефтедобыче, энергетике, гидрометаллургии, биоэлктронике, экологии, сельском хозяйстве, других отраслях. Преимущества биотехнологических процессов. Пищевая промышленность – важнейшая отрасль биоиндустрии. Выращивание дрожжей, водорослей, бактерий для получения белков, аминокислот, витаминов. Ферментов.

защита лабораторной работы (ЛР)

1

2

3

4







Производство кормового белка. Преимущества использования микроорганизмов в получении белка. Использование дрожжей и

бактерий в качестве источника белка и витаминов та также аминокислот. Источники углеводов для роста дрожжевых клеток. Производство в промышленном масштабе кормового белка в различных странах, использование в пищевых продуктах. Использование водорослей и микроскопических грибов для получения кормового белка .









Применение биотехнологических процессов для решения проблем

окружающей среды.



Экологическая биотехнология, её задачи. Биотрансформация ксенобиотиков и загрязняющих окружающую среду веществ. Получение экологически чистой

энергии. Биогаз. Стадии биометаногенеза. Производство этанола. Биотехнология преобразования солнечной энергии. Фотопроизводство водорода. Очистка сточных вод. Методы очистки сточных вод: механические химические, физико-химические, биологические. Отстой сточных вод и его использование.



Тестирование (Т)



Биодеградация токсичных соединений


Микроорганизмы, участвующие в «переработке» бытовых, промышленных и сельско-хозяйственных отходов. Роль ферментов в процессах биодеградации. Факторы, влияющие на процессы биодеградации. Создание бактериальных штаммов, обладающих более широкими каталитическими возможностями. Перенос плазмид. Изменение генов. Технологии биодеградации, основанные на использовании рекомбинантных штаммов.

коллоквиум (К)

Модуль 2




Биотехнология производства метаболитов, ферментов.

Классификация продуктов биотехнологических производств. Процессы биотрансформации. Механизмы интенсификации процессов получения продуктов клеточного метаболизма. Методология селекции мутантов с дефектами экспрессии генов и регуляции обмена веществ. Производство аминокислот: микробиологические методы, химико-ферментативные способы. Производство витаминов: рибофлавина, цианкобаламина, бета-каратина, витамина D. Производство органических кислот.

Биотехнология получения вторичных метаболитов: получение антибиотиков, промышленно важных стероидов. Применение ферментов. Источники ферментов. Технология культивирования микроорганизмов – продуцентов ферментов. Технология выделения и очистки ферментных препаратов. Инженерная энзимология, её задачи. Иммобилизированные ферменты: носители, методы иммобилизации ферментов, иммобилизация клеток. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток. Иммобилизированные ферменты в медицине.



Тестирование (Т)

Модуль 3




Генетика и технология рекомбинантных ДНК.


Генетика. Мутации. Технологии рекомбинантных ДНК, основанные на переносе генетического материала из одного организма в другой. Рестрицирующие эндонуклеазы. Плазмидные векторы. Клонирование

защита лабораторной работы (ЛР)

1

2

3

4







структурных генов эукариот. Генетическая трансформация прокариот Химический синтез ДНК. Фосфорамидный метод. Применение синтезированных олигонуклеотидов. Синтез генов. Синтез коротких генов. Сборка генов из модулей. Сборка генов из двухцепочечных фрагментов.







Основы генетической инженерии.

История развития генетической инженерии. Биотехнология рекомбинантных ДНК. Экспрессия чужеродных генов. Клонирование и экспрессия генов в различных организмах. Использование генетической инженерии в животноводстве, трансгенные животные. Получение инсулина на основе методов генетической инженерии. Синтез соматотропина. Получение интерферонов. Генная инженерия растений: получение трансгенных растений. Повышение эффективности процессов фотосинтеза, устойчивость растений к фитопатогенам, к гербицидам, к насекомым, к абиотическим стрессам. Клеточная инженерия растений. Культура клеток и тканей. Методы и условия культивирования изолированных тканей и клеток растений. Использование методов культуры изолированных клеток и тканей в создании технологий.

Биотехнология в сельском хозяйстве. Клональные микроразмножения и оздоровление растений. Методы клонирования, принципы, перспективы использования



коллоквиум (К)



4.2 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы (72 часа) (полный и сокращенный срок обучения)


Виды работ

Трудоемкость

в часах


семестр 4

всего

Общая трудоемкость

72

72

Аудиторная работа

36

36

Лекции

Лабораторные занятия



18

18


18

18


Самостоятельная работа

36

36

Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР)

-

-

Расчетно-графическое задание (РГЗ)

-

-

Реферат, (Р)

-

-

Эссе (Э)

-

-

Самоподготовка

-проработка и повторение лекционного материала и материала учебников,

-подготовка к лабораторным занятиям


18

9
9


18

9
9


Самостоятельное изучение разделов

18

18

Вид итогового контроля


зачет




Разделы дисциплины, изучаемые в 4 семестре (полный и сокращенный срок обучения)

раз-


дела

Наименование разделов

Количество часов

Всего


Аудиторная

Работа


Внеауд.
работа

СР


Л

ПЗ

ЛР




1

2

3

4

5

6

7

1

Введение, основные понятия. Роль биотехнологий в современной жизни, задачи.

8

2

-

2

4

2

Биотехнологические процессы в пищевой промышленности

8

2

-

2

4

3

Применение биотехнологических процессов для решения проблем окружающей среды.

8

2

-

2

4

4

Биодеградация токсичных соединений

8

2

-

2

4

5

Биотехнология производства метаболитов, ферментов.

8

2

-

2

4

6

Генетика и технология рекомбинантных ДНК.

16

4

-

4

8

7

Основы генетической инженерии. Генетические основы совершенствования биообъектов.

16

4

-

4

8




Итого:

72

18

-

18

36


4.3 Лабораторные работы (полный и сокращенный срок обучения)


ЛР


раздела


Наименование лабораторных работ

Кол-во часов

1

2

3

4

1

3

Определение биотехнологии, направления её развития, задачи

2

2

3

Производство кормового белка, использование дрожжей. Бактерий. Водорослей, микроскопических грибов.

2

3

4

Экололгическая биотехнология,. Экологически чистая энергия. Очистка сточных вод.

2

4

5

Классификация продуктов биотехнологических производств. Биотехнология получения первичных

2







метаболитов. Получение вторичных метаболитов. Получение антибиотиков, гормонов.




5

5

Микробиологическое производство лекарственных систем. Биоиндустрия ферментов.

2

6

5

Методы получения моноклональных антител как лекарственных средств.




7


6

Векторы для клонирования. Методики молекулярного клонирования. Электропорация. Конъюгация.

2

8

6

Химический синтез, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК

2

9

6

Генная инженерия растений, животных, основы клеточной инженерии микроорганизмов

2

Всего за семестр

18



4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины


раздела


Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение

Кол-во часов

1

2

3

1

Виды биомассы, ее энергетическая ценность

2

2

Газификация биомассы при производстве биотоплива. Производство биотоплива из синтез-газа

2

3

Методы предподготовки лигноцеллюлозных типов биомассы

2

4

Производство биоэтанола путем ферментации целлюлозы

2

5

Производство биоэтанола путем ферментации крахмалосодержащего сырья

2

6

Производство биогаза в процессах метаногенеза

2

7

Производство бутанола и других энергоносителей в анаэробных процессах

2

8

Возможный вклад биотехнологии в водородную энергетику

2

9

Методы получения жидкого углеводородного топлива из биомассы.

2

Итого

18


5 Образовательные технологии
При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: исследование (подготовка письменных аналитических работ), активизация творчества (использование компьютерных технологий, информационный поиск), самообучение (индивидуальная и групповая самостоятельная работа).

В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии:


5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях


Вид занятия (Л, ЛР)

Используемые интерактивные образовательные

технологии



Количество часов

1

2

3

Л

1 Традиционная лекция с визуализацией, –тема: «Применение биотехнологических процессов для решения проблем окружающей среды»

2

Л

2 Проблемная лекция с визуализацией – использование активных и интерактивных форм проведения (компьютерные презентации), тема: «Биотехнологические процессы в пищевой промышленности»

2

Л

3 Дискуссии (конференция, выступление), тема: «Генетические основы совершенствования биообъектов»

2

ЛР

1 Репродуктивные и исследовательские лабораторные работы Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов»

2

ЛР

2 Репродуктивные и исследовательские лабораторные работы «Процесс выращивания уксуснокислых бактерий в посевном ферментаторе»

2

ЛР

3 Репродуктивные и исследовательские лабораторные работы «Процесс получения глюкозо-фруктозного сиропа с помощью иммобилизованной глюкоизомеразы»

2

ЛР

4 Исследование (анализ конкретных ситуаций), тема: Энергосбережение в пищевой промышленности

2

Итого

14


6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды текущего контроля: сдача лабораторных работ, контрольные работы, коллоквиум, зачет.


Контрольные вопросы заданий
Введение, основные понятия


  1. Дайте определение понятия биотехнология .

  2. Укажите задачи биотехнологии.

  3. Обозначите исторический аспект развития биотехнологии.

  4. Укажите классификацию методов биотехнологии.

  5. Укажите перспективы достижения биотехнологии в экологии.

  6. Укажите перспективы достижения биотехнологии в энергетике.

  7. Укажите перспективы достижения биотехнологии в сельском хозяйстве.

  8. Укажите перспективы достижения биотехнологии в медицине.

  9. Укажите перспективы достижения биотехнологии в промышленности.


Контроль по модулю 2



  1. Биотехнологические процессы в пищевой промышленности

  2. Укажите роль пищевой промышленности в жизни общества и обозначьте

  3. сферы применения биотехнологии. Что используют в биотехнологии для получения белков, аминокислот, витаминов. ферментов.

  4. Укажите, каким образом осуществляется производство кормового белка.

  5. Какие преимущества использования микроорганизмов в получении белка вы знаете.

  6. Как используют дрожжи и бактерии в качестве источников белка и витаминов, а также аминокислот.

  7. Какие источники углеводов для роста дрожжевых клеток вы знаете.

  8. Укажите особенности производства в промышленных масштабах кормового белка в различных странах.

  9. Укажите, в каких пищевых продуктах используется кормовой белок.

  10. Как осуществляется использование водорослей и микроскопических грибов для получения кормового белка.

  11. Применение биотехнологических процессов для решения проблем окружающей среды

  12. Дайте определение понятия - экологическая биотехнология.

  13. Укажите задачи экологической биотехнологии.

  14. Каким образом осуществляется биотрансформация ксенобиотиков.

  15. Каким образом получают экологически чистую энергию? Что является биогазом, каковы пути его получения?

  16. Укажите стадии биометаногенеза, производства этанола.

  17. Биотехнология преобразования солнечной энергии.

  18. Значение проведения очистки сточных вод. Укажите основные источники загрязнения вод. Укажите виды загрязнения сточных вод.

  19. Обозначьте методы очистки сточных вод. Как осуществляется биологическая очистка сточных вод.


Контроль по модулю 3


  1. Биотехнология производства метаболитов, ферментов.

  2. Укажите классификация продуктов биотехнологических производств. Дайте определение процессам биотрансформации.

  3. Укажите основные механизмы интенсификации процессов получения продуктов клеточного метаболизма.

  4. Укажите основные способы производства аминокислот.

  5. Что такое микробиологические методы производства аминокислот.

  6. Каков механизм химико-ферментативного способа получения аминокислот.

  7. Каким образом осуществляется производство витаминов; рибофлавина, цианокобаламина, бета-каротина, витамина D.

  8. Укажите, каким образом используются биотехнология для получения вторичных метаболитов.

  9. Укажите способы получения антибиотиков.

  10. Укажите методы получения промышленно важных стероидов. Сферы применения стероидов.

  11. Укажите области применение ферментов и их источники.

  12. Каким образом осуществляется технология культивирования микроорганизмов-продуцентов ферментов?

  13. Каким образом осуществляется технология выделения и очистки ферментных препаратов?

  14. Что такое инженерная энзимология и её задачи?

  15. Что такое иммобилизированные ферменты?

  16. Какие носители и методы иммобилизации ферментов, иммобилизация клеток вы знаете?

  17. Укажите промышленные процессы с использование иммобилизированных ферментов и клеток.

  18. Какое место занимают иммобилизированные ферменты в медицине?

  19. Какова история развития генетической инженерии?

  20. Что такое биотехнология рекомбинантных ДНК?

  21. Что такое конструирование рекомбинантной ДНК?

  22. Как осуществляется клонирование и экспрессия генов в различных организмах?

  23. Как используется генетическая инженерия в животноводстве, что такое трансгенные животные?

  24. Как осуществляется получение инсулина на основе методов генетической инженерии?

  25. Что такое генная инженерия растений?

  26. Укажите способы получение трансгенных растений.

  27. Каким образом происходит повышение эффективности процессов фотосинтеза, устойчивости растений к фитопатогенам, к гербицидам, к насекомым, к абиотическим стрессам.

  28. Что такое клеточная инженерия растений?

  29. Каковы методы и условия культивирования изолированных тканей и клеток растений?

  30. Назвать общую характеристику каллусных клеток.

  31. Как можно использовать метод культуры изолированных клеток и тканей в биотехнологиях?

  32. Что такое биотехнологии в сельском хозяйстве?

  33. Каковы методы, принципы и перспективы использования клонирования?


Примеры тестовых заданий


  1. Сколько грамм белка должен получать человек ежедневно:

а) 100-150

б) 60-120

в) 400-500

г) нет верного ответа



  1. Какие водоросли способны синтезировать белки из СО2 , С, Н2О и минеральных веществ:

а) хлорелла

б) спирулина

в) ламинария

г) улотрикс



  1. Содержание белка в хлорелле:

а) 80%

б) 90%


в) 75%

г)65%


д) нет верного ответа

  1. Кормовой белок из этанола:

а) эприн

б) прутин

в) карбонил

г) все ответы верные



  1. Экологическая биотехнология – это …

  2. Смесь из 65% метана, 30% СО2 , 14 % сероводорода, примесей азота, кислорода, СО – это:

а) газохол

б) синтез-газ

в) биогаз

г) нет верного ответа



  1. ДДТ не исчезает из почвы до:

а) 30 лет

б) 60-65 лет

в) 100 лет

г) 10 лет



  1. Сколько литров этанола можно получить из одной тонны маниока:

а) 10 литров

б) 60-65 литров

в) 80 литров

г) из маниока не получают этанол



  1. Производные мочевины:

а) полихлоркамфен

б) ДДТ


в) которан

г) нет правильного ответа



  1. Сколько стадий выделяют в анаэробном процессе биометаногенеза:

а) две

б) четыре



в) три

г) пять
Вопросы к зачету




  1. Основные биологические системы, используемые в биотехнологии.

  2. Прокариоты и эукариоты. Структура и деление клеток.

  3. Деление клеток. Культивирование клеток.

  4. Генетика. Мутации.

  5. Технология рекомбинантных ДНК

  6. Рестрицирующие эндонуклеазы.

  7. Плазмидные векторы.

  8. Создание и скрининг библиотек.

  9. Методы молекулярного клонирования.

  10. Электропорация. Конъюгация.

  11. Химический синтез ДНК.

  12. Синтез генов. Сборка генов из модулей.

  13. Методы секвенирования ДНК.

  14. Экспрессия генов при участии сильных регулируемых промоторов.

  15. Получение больших количеств белковых продуктов.

  16. Трансляционные экспрессирующие векторы.

  17. Методы стабилизации белков.

  18. Посттрансляционное изменение белков в клетках эукариот.

  19. Эукариотические экспрессирующие векторы.

  20. Секреция гетеролитических белков.

  21. Методы работы с экспрессирующими векторами применительно к клеткам насекомых и млекопитающих.

  22. Интерфероны человека, полученные методом генной инженерии.

  23. Гормон роста человека, полученный методом генной инженерии.

  24. Ферменты.

  25. Вакцины. Антибиотики.

  26. Методы получения моноклональных антител.

  27. Обеспечение условий оптимального роста рекомбинантного микроорганизма.

  28. Процесс промышленной ферментации.

  29. Сбор, разрушение, обработка клеток.

  30. Биореакторы для крупномасштабных систем ферментации.

  31. Роль ферментов в процессах биодеградации.

  32. Технологии биодеградации, основанные на использовании рекомбинантных штаммов.

  33. Биотехнология топлива.

  34. Стволовые клетки с позиций биотехнологии.

  35. Диверсификация продуктов переработки биомассы.

  36. Состав питательных сред для культуры тканей растений и особенности приготовления отдельных компонентов

  37. Методы стерилизации растительного материала и питательных сред

  38. Пути регенерации растений из каллуса и суспензионной культуры

  39. Искусственные семена

  40. Микрокпональное размножение. Этапы, типы, преимущества

  41. Сомаклональная вариабельность (причины, сущность, применение, вред)

  42. Клеточная селекция. Способы отбора. Селективные фоны. Преимущества и ограничения.

  43. Оздоровление растительных тканей от вирусной инфекции. Свойства, способы получения, применение.

  44. Культура зароды шей. Основные применения.

  45. Способы получения протопластов и культивирования одиночных клеток

  46. Соматическая гибридизация. Основные применения , отличительные особенности генетического набора соматических гибридов.

  47. Цитоплазматическая наследственность. Цибриды, сегрегация и замена цитоплазмы.

  48. Получение и свойства гибридом, триом и тетром.

  49. Моноклональные и биспецифичные антитела. Применение.

  50. Клонирование животных. Роль теломеразы и теломерных последовательностей ДНК.

  51. Понятие о генетической инженерии. Искусственные рекомбинантные ДНК. Общая схема клонирования генов в бактериях

  52. Рестрикгазы, лигазы, другие ферменты, как инструменты генетической инженегии

  53. Создание искусственной генетической конструкции для экспрессии генов в бактериях, растениях, животных (основные структурные и регуляторные элементы)

  54. Генетические векторы для бактерий, растений и животных.

  55. способы введения генов в наследственный материал растений и животных.

  56. Основные направления создания тансгенных растений

  57. Основные направления создания трансгенных животных.

  58. Вопросы биобезопасности трансгенных организмов.

  59. Производство медицинских препаратов и ферментов с помощью трансгенных микроорганизмов.

  60. Генная терапия. Лечение наследственных болезней, борьба с раковыми заболеваниями.

  61. Современные тенденции в развитии традиционных микробиологических технологий (молочные продукты, пивоварение, виноделие)

  62. Производство антибиотиков, стероидов, витаминов, ферментов, аминокислот, загустителей и т.д.

  63. Микробиологические удобрения, пробиотики

  64. Биотехнология в энергетике

  65. Ремедиация окружающей среды биотехнологическими методами.

  66. Иммобилизированные ферменты и клетки. Свойства, преимущества, методы получения, примеры.

  67. Растения и микроорганизмы - супер продуценты полезных веществ.




Упражнения и задачи


  1. Какой объем раствора гидроксида натрия с массовой долей NaOH 15 % и плотностью 1,16 г/см3 потребуется для реакции с раствором глицина массой 10 г c массовой долей аминокислоты 6 %?

  2. Какая масса раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 5% потребуется для реакции с раствором аланина массой 20 г c массовой долей аминокислоты 5 %?

  3. Напишите структурные формулы следующих олигопептидов: а) аланилглицин; б) глицилаланиллейцин; в) лейцилаланиллизин; г) Трп-Вал-Гли-Лиз; д) AAGS.

  4. Сколько трипептидов может быть образовано аминокислотами глицином и аланином? Запишите их.

  5. Аминокислоту лизин в промышленности получают микробиологическим методом. Какую массу лизина можно выделить из культуральной жидкости объемом 3 м3 и плотностью 1,05 г/см3, где массовая доля лизина составляет 12 %, а производственные потери – 15 %?

  6. Интерфероны подавляют развитие вирусов в организме. Их можно выделить из лейкоцитов человека, однако выход интерферона составляет всего 1 мкг из 1 дм3 крови. Для получения значительных количеств интерферона его гены были клонированы в бактериальных клетках. Клонированные гены экспрессировались с образованием функционально активных белков – интерферонов.

а) Проведенный анализ показал, что в 1 см3 культуры содержится 109 бактериальных клеток, а в каждой клетке находится 0,1 пг белка, 5 % которого составляет интерферон. Подсчитайте сколько интерферона можно получить из 100 дм3 культуры.

б) Рассчитайте, сколько молекул интерферона вырабатывает 1 бактериальная клетка, если молярная масса интерферона составляет 30 000 г/моль.

в) Во сколько раз содержание интерферона в культуре клеток выше, чем в крови?


  1. В составе молекулы рибонуклеазы содержится 10 остатков лизина, мольная доля которого в молекуле равна 8,06 %. Оцените относительную молекулярную массу фермента.

  2. Массовая доля железа в составе гемоглобина равна 0,347 %. Рассчитайте относительную молекулярную массу гемоглобина, если известно, что он состоит из 4 протомеров, и в составе каждого протомера содержится по одному атому железа.

  3. В результате гидролиза гексапептида получен набор следующих дипептидов: ала-гис, про-лиз, гис-тре, тре-сер, сер-про. Определите первичную структуру пептида.

  4. Карбоангидраза – один из самых активных ферментов – катализирует обратимую реакцию гидратации СО2:

Н2О + СО2 ¬® Н2СО3.

В эксперименте было установлено, что 10 мкг чистой карбоангидразы катализирует гидратацию 0,3 г СО2 при 37 оС за 1 мин. Также методом гель-хроматографии установлено, что молярная масса карбоангидразы равна 30 000 г/моль. Рассчитайте число оборотов карбоангидразы. Числом оборотов фермента называется число молекул субстрата, претерпевающих превращение за 1 мин в расчете на 1 молекулу фермента.


7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Основная литература
1 Бирюков, В. В. Основы промышленной биотехнологии [Текст] : учеб. пособие для вузов / В. В. Бирюков . - Москва : КолосС, 2004. - 296 с. : ил.. - (Для высшей школы). - Библиогр.: с. 295. - ISBN 5-9532-0231-8. - ISBN 5-98109-008-1.

2 Егорова, Т. А. Основы биотехнологии [Текст] : учеб. пособие для вузов / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина .- 3-е изд., стер. - М. : Академия, 2006. - 208 с. - (Высшее профессиональное образование). - Библиогр.: с. 205-206. - ISBN 5-7695-2808-7.

3Рогов, И. А. Пищевая биотехнология [Текст] : в 4 кн.: учеб. для студентов вузов / И. А. Рогов, Л. В. Антипова, Г. П. Шуваева . - М. : КолосС, 2004. - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).. - ISBN 5-9532-0104-47.

2 Дополнительная литература

1 Абалонин, Б. Е. Основы химических производств [Текст] : учеб. пособие для вузов / Б. Е. Абалонин, И. М. Кузнецова, Х. Э. Харлампиди . - М. : Химия, 2001. - 472 с - ISBN 5-7425-1052-9.

2 Биология с основами экологии [Текст] : учебник / под ред. А. С. Лукаткина . - Москва : Академия, 2008. - 400 с. - (Высшее профессиональное образование). - Прил.: с. 387-389. - Библиогр.: с. 390-395. - ISBN 978-5-7695-3103-3.

3 Дусаева, Х. Б. Основы биотехнологии и генной инженерии [Текст] : метод. указания к лабораторному практикуму / Х. Б. Дусаева . - Оренбург : ГОУ ОГУ, 2008. - 43 с. - Библиогр.: с. 42.

4 Кислухина, О. В. Биотехнологические основы переработки растительного сырья [Текст] / О. В. Кислухина, И. Кюдулас . - Каунас : Технология, 1997. - 183 с

7.3 Периодические издания


  1. Журналы «Химия и жизнь», «Химия в школе», 2007-2011 г.

  2. Журналы «Биология», 2007-2011 г.

7.4 Интернет-ресурсы




    • Название сайта. Режим доступа http://books4study.biz/c16

    • Название сайта. Режим доступа http://www.xumuk.ru/

7.5 Методические указания к лабораторным занятиям Методические указания к лабораторным работам по курсу «Введение в биотехнологию» [Электронный ресурс] /Е.В.Криволапова. – Электрон. текстовые, граф. дан. (2 Мб).– Бузулук: ОГТИ (филиал) ГОУ ОГУ, 2010.

Курс лекций по «Введению в биотехнологию» [Электронный ресурс] /Е.В.Криволапова. – Электрон. текстовые, граф. дан. (2 Мб).– Бузулук: ОГТИ (филиал) ГОУ ОГУ, 2010.

7.6 Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий

- Тестирующая оболочка «Тестер»


Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы.

8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1. Аудио- и видео-пособия
1 Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение/пер. с англ. М.: Мир, 2002. На кафедре имеется электронный вариант указанного учебника, в котором содержатся многочисленные цветные иллюстрации.

2 Криволапова Е.В.Слайды по биотехнологии «Связь биотехнологии с другими науками (по В.И.Кефели, 1989)»


8.2. Основное учебное оборудование

Лаборатория, ауд. 201, Компьютеры AMD Athlon (1шт.), Intel Core 2 Duo (1 шт.)



ЛИСТ

согласования рабочей программы

Направление подготовки: 020400.62 Биология________________________________



код и наименование

Дисциплина: _________________Введение в биотехнологию____________________


Форма обучения: ______________________очная______________________________________________

(очная, очно-заочная, заочная)

Учебный год ___2011-2012_________


РЕКОМЕНДОВАНА заседанием кафедры ______биологии____________________

наименование кафедры

протокол № ________от "___" __________ 20__г.


Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой

_______биологии ______________________________Малахова М.С ____________



наименование кафедры подпись расшифровка подписи дата

Исполнители:

_________преподаватель________ ___________ ______Криволапова Е.В._ _________

должность подпись расшифровка подписи дата

____________________________ ___________ ___________________ _________



должность подпись расшифровка подписи дата

СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой1 _____________________________________________________________



наименование кафедры личная подпись расшифровка подписи дата

Заведующий кафедрой ______________________________________________________________



наименование кафедры личная подпись расшифровка подписи дата

Председатель методической комиссии по специальности (направлению подготовки)

__________________________________________________________________________________

шифр наименование личная подпись расшифровка подписи дата

Заведующий библиотекой

__________________________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата


Рабочая программа зарегистрирована в НМО под учетным номером __________ на правах учебно-методического электронного издания.
Специалист НМО _______________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Дополнения и изменения в рабочей программе

дисциплины на 20__/20__ уч.г.





Внесенные изменения на 20__/20__ учебный год
Утверждаю

Проректор по учебно-методической работе



(подпись, расшифровка подписи)

“____”______________20… г




В рабочую программу вносятся следующие изменения:

  1. …………………………………..;

  2. …………………………………...

или делается отметка о нецелесообразности внесения каких-либо изменений на данный учебный год
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры ______________________________________________________________________

(дата, номер протокола заседания кафедры, подпись зав. кафедрой).

ОДОБРЕНА на заседании методической комиссии, протокол № ___ от "___" __________ 20__ г."


Председатель методической комиссии по направлению подготовки

______________________________________________________________________



шифр наименование личная подпись расшифровка подписи дата
СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой*___________________________________________________



наименование кафедры личная подпись расшифровка подписи дата

Заведующий кафедрой*___________________________________________________



наименование кафедры личная подпись расшифровка подписи дата

...................................................................................................................................................................................................................................................

Заведующий отделом комплектования научной библиотеки**

______________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Декан (Директор) ___________________________________________________________



наименование факультета (института) личная подпись расшифровка подписи дата

Дополнения и изменения внесены в базу данных рабочих программ дисциплин



Начальник УСИТО ____________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

__________________________________________


1 Согласование осуществляется со всеми кафедрами, за которыми приказом закреплены дисциплины, изучение которых опирается на данную дисциплину