Рабочая программа учебной дисциплины «введение в биотехнологию»

Скачать 371.81 Kb.

Название	Рабочая программа учебной дисциплины «введение в биотехнологию»
страница	1/2
Дата публикации	29.10.2014
Размер	371.81 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Биология > Рабочая программа

1 2

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

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.

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
Виды работ	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

1 2

Добавить документ в свой блог или на сайт