Учебно-методический комплекс рабочая программа для магистров направления 020400. 68 Биология магистерской программы Биотехнология очной формы обучения

Скачать 199.06 Kb.

Название	Учебно-методический комплекс рабочая программа для магистров направления 020400. 68 Биология магистерской программы Биотехнология очной формы обучения
Дата публикации	15.01.2015
Размер	199.06 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Биология > Учебно-методический комплекс

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и компьютерных технологий

Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры

Боме Н.А.

Безопасность и биологические риски трансгенных растений

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для магистров направления 020400.68 Биология магистерской программы Биотехнология очной формы обучения

Тюменский государственный университет

2011

Боме Н.А. Безопасность и биологические риски трансгенных растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для магистров направления 020400.68 Биология, магистерской программы Биотехнология очной формы обучения. Тюмень, 2011, 12 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Безопасность и биологические риски трансгенных растений [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru, свободный.

Рекомендовано к электронному изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

Ответственный редактор:

Боме Н.А., зав. кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор.

© Тюменский государственный университет, 2011.

© Боме Н.А., 2011.

1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины – ознакомление магистров с фундаментальными основами создания и использования, рисков и безопасности трансгенных растений в связи с распространением в мире.

Основная задача дисциплины – формирование у магистров современных представлений о генетической инженерии растений как новом направлении биологической науки, целях и способах создания трансгенных растений, риске, возникающем в связи с выращиванием трансгенных растений и использованием продуктов их переработки.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

Дисциплина «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» предназначена для студентов 1 курса дневного отделения, обучающихся по направлению 020400.68. – Биология, степень магистр биологии (Магистерская программа Биотехнология). Дисциплина «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» относится к дисциплинам по выбору общенаучного цикла (М.1). Дисциплина «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» связана с другими дисциплинами профессионального цикла – «Современные проблемы биологии», «Биотехнология микроорганизмов», математического и естественнонаучного цикла – «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии растений», «Математическое моделирование биологических процессов», «Биотехнология в селекции растений», «Современные технологии изучения и сохранения генетических ресурсов», «Основы биотехнологии лекарственных растений».

Освоение дисциплины базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении таких дисциплин как морфология и анатомия растений, систематика и физиология растений, селекция растений, знаниях статистической обработки экспериментальных данных, умениях составлять презентации, владеть навыками работы с персональным компьютером и в сети Internet.

Усвоение данной дисциплины необходимо как предшествующее для изучения дисциплин «Биотехнология в селекции растений», «Способы размножения растений in vitro», «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии растений», «Современные технологии изучения и сохранения генетических ресурсов», «Адаптивный потенциал в повышении резистентности растений».

1.3. Компетенции выпускника ООП магистратуры, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП магистратуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:

-глубоко понимает и творчески использует в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин магистерской программы (ПК-10);

-умеет планировать и реализовывать профессиональные мероприятия (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-11);

-применяет методические основы проектирования и выполнения полевых и лабораторных биологических и экологических исследований с использованием современной аппаратуры и вычислительных комплексов (в соответствии с целями магистерской программы), генерирует новые идеи и методические решения (ПК-12);

-самостоятельно использует современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производственно-технологических задач профессиональной деятельности, для сбора и анализа биологической информации (ПК-13).

После изучения дисциплины студенты должны:

- знать: методы получения трансгенных растений, особенности их использования в науке и практике, проблемы, связанные с их внедрением в практику, научные и правовые основы обеспечения биобезопасности в биоинженерии и использовании трансгенных растений.

- уметь: находить и анализировать информацию о трансгенных растениях, оценивать риски, связанные с распространением трансгенных растений.

- владеть: знаниями о природе трансгенных растений, способах и целях их создания, навыками разработки исследовательских проектов, участия в других проектах, самостоятельной исследовательской работы, углубления профессиональных знаний с помощью новых информационных и образовательных технологий.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

3. Тематический план

Таблица 1

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.			Итого часов по теме	Из них интерактивные формы занятий, час	Формы контроля
№	Тема	недели семестра	Лекции	Практические занятия	Самостоя-тельная работа	Итого часов по теме	Из них интерактивные формы занятий, час	Формы контроля
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.	Введение в проблему. Основные понятия.	1-2	-	2	2	4		Устный опрос
2.	Получение трансгенных растительных организмов.	3-4	-	2	3	5	2	Ответ на практическом занятии
3.	Направление создания трансгенных растений.	5-6	-	2	6	8	2	Конс-пект по теме, ответ на практическом занятии
4.	Экологические и аграрные риски.	7-8	-	2	3	5		Устный опрос
5.	Пищевые и медицинские риски.	9-10	-	2	2	4	2	Ответ на практическом занятии
6.	Экономические риски	11-12	-	2	2	4		Конс-пект по теме
7.	Требования к биобезопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья, полученных из трансгенных растений.	13-14	-	2	4	6		Дискуссия. Доклады с презентацией.
	Итого:			14	22	36
	Из них в интерактивной форме:						14

2. Планирование самостоятельной работы

№	Темы	Виды СРС		Объем часов
№	Темы	обязательные	дополнительные	Объем часов
1.	Введение в проблему. Основные понятия.	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	2
2.	Получение трансгенных растительных организмов.	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	3
3.	Направление создания трансгенных растений.	Выполнение практической работы	Составление конспекта по предложенной теме	2
4.	Экологические и аграрные риски.	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
5.	Пищевые и медицинские риски.	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
6.	Экономические риски	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Составление конспекта по предложенной теме	2
7.	Требования к биобезопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья, полученных из трансгенных растений.	Выполнение практической работы.	Чтение обязательной и дополнительной литературы	5
Заслушивание рефератов по предложенным темам.

3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	1	2	3	4	5	6	7
1.	Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии растений	+	+	+			+	+
2.	Адаптивный потенциал в повышении резистентности растений			+
3.	Биотехнология в селекции растений		+	+
4.	Биотехнологические методы в охране окружающей среды				+

Примечание: номера тем соответствуют названиям, приведенным в таблице 1.
4. Содержание дисциплины.

Тема 1. Введение. Основные понятия. Определение понятий: трансгенные растения, генетически модифицированный организм (ГМО), генетически модифицированный источник (ГМИ). Масштабы распространения трансгенных растений в мире.

Тема 2. Получение трансгенных растительных организмов. Методы введения генетической информации в растения с помощью агробактерий (трансформация изолированных растительных клеток, кокультивация, слияние протопластов). Другие методы введения молекул ДНК в клетки растений: трансформация растительных протопластов, электропорация, введение ДНК с помощью липосом, метод микроинекций, биобаллистика.

Тема 3. Направления создания трансгенных растений. Высокая продуктивность. Устойчивость к стрессовым воздействиям, бактериальным и грибным заболеваниям. Питательная ценность, улучшенные пищевые качества, товарный вид. Возможности использования трансгенных растений в качестве источников сырья для парфюмерной, химической и текстильной промышленности.

Тема 4. Экологические и аграрные риски. Горизонтальный перенос трасгенов в биоту, возникновение мутантных организмов с непредсказуемыми свойствами. Появление резистентных к антибиотикам, гербицидам, Bt-энтомотоксину форм организмов (суперсорняков, суперпаразитов, суперпатогенов). Повышение концентрации пестицидов в окружающей среде при выращивании ГМ-растений. Утрата и уменьшение разнообразия генофонда диких растений. Уменьшение сортового и видового разнообразия культурных растений.

Тема 5. Пищевые и медицинские риски. Изменение состава и свойств белков, жиров, углеводов и других веществ в продуктах, содержащих ГМИ. Возможная токсичность и аллергенность продуктов. Появление новых, более опасных бактериальных и вирусных патогенов вследствие горизонтального переноса генов. Неконтролируемое распространение вакцин в продуктах растительного происхождения.

Тема 6. Экономические риски. Основные трансгенные виды сельскохозяйственных и технических растений. Страны – производители ГМО. Монополизация рынка транснациональными корпорациями. Разорение фермерских хозяйств.

Тема 7. Требования к безопасности пищевых продуктов или продовольственного сырья, полученных из генно-инженерно-модифицированных растений. Оценка безопасности и анализ риска пищевых продуктов или продовольственного сырья. Геном-протеомные исследования. Токсиколого-гигиенические исследования. Правила маркировки пищевых продуктов, производимых из/или с использованием сырья, полученного из трансгенных растений. Государственное и международное регулирование безопасности.
5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Самостоятельная работа магистров направления «Биология», магистерской программе «Биотехнология» по дисциплине «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» включает следующие виды учебной деятельности: чтение обязательной и дополнительной литературы, подготовка к семинарскому (практическому) занятию, Подготовка рефератов, выступление с докладом и презентацией, подготовка и защита конспектов по предложенной теме с презентацией.

Примерные темы рефератов:

Трансгенные растения картофеля устойчивые к колорадскому жуку.
Эффективность применения трансгенных растений в мире.
Значение генетической инженерии в получении форм растений, устойчивых к стрессовым воздействиям.
Проблемы риска и биобезопасности использования генетически модифицированных продуктов.
Основные направления конструирования трансгенных растений, устойчивых к болезням.
Генетическая инженерия растений – «за» и «против».
Методы переноса генетической информации между объектами.
Роль генетической инженерии в решении экологических проблем.
Анализ научно-технической и патентной информации в области генетической инженерии растений.
ГМО и проблемы биоразнообразия.
Проблемы ГМО в средствах массовой информации.

Зачет служит формой проверки качества усвоения учебного материала лекционных и практических занятий, а также иных видов учебной деятельности студентов в соответствии с учебной программой.

Вопросы к зачету:

1. Какова роль генетической инженерии в практике и познании фундаментальных основ организации и функционирования растительного генома?

3. Что такое трансгенные растения?

Перечислите основные этапы получения трансгенных растений.
Назовите основные пути создания трансгенных растений устойчивых к насекомым-вредителям.
В чем практический смысл создания сортов, устойчивых к гербицидам?
Назовите примеры генетического улучшения растений с целью повышения их продуктивности.
Как можно улучшить качество растительной продукции?
Как повысить устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям (засухе, засолению, низким температурам)?
Назовите векторы переноса генетической информации у растений.
В чем заключается агробактериальная трансформация растений: Ti-плазмиды?
Какие гены локализованы в Т-ДНК?
Назовите молекулярно-генетические механизмы агробактериальной трансформации.
Что Вы понимаете под белковыми и ДНК-маркерами?
Какие Вы знаете методы экспресс-диагностики, анализа и оценки генетически реконструированного материала?
Что понимают под фенотипической и технологической характеристикой трансгенных растений?
Использование ГМО в медицине. Генотерапия.
Генная инженерия и селекция. Цели создания ГМ-сортов растений.
ГМО и проблемы экологии.
Источники рисков при создании и использовании ГМО.
Пищевые и медицинские риски использования ГМО.
Аграрные риски использования ГМО.
Экологические риски при создании и использовании ГМО.
Идентификация ГМИ в пищевых продуктах. Стандарты. Методы.
Маркировка продуктов, содержащих ГМИ.
Порядок создания, испытания и использования ГМ-продукции в различных странах.
Критерии, показатели и методы оценки генетически модифицированных растительных организмов и получаемых из них продуктов на биобезопасность.

28. Государственный контроль и государственное регулирование в области генно-инженерной деятельности.

29. Масштабы распространения трансгенных растений в мире.

30. Трасгенные растения: «за» и «против».
6. Образовательные технологии.

При реализации различных видов учебной работы во время изучения дисциплины «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» используются различные образовательные технологии: практические занятия, отражающие основные разделы изучаемого курса, рефераты.

Отдельное внимание уделяется интерактивным формам занятий. В интерактивной форме (работа в малых группах) проводится бóльшая часть практических занятий. Для развития навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, способностей обобщать и анализировать информацию из литературных источников предлагается реферат по одной из приведенных тем.

Для текущего контроля знаний магистрантов используются устные опросы, ответы на практических занятиях, составление конспектов по заданной теме, предложены вопросы к зачету.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

7.1. Основная литература:

1. Боме Н.А., Белозерова А.А. Основы биотехнологии растений. Учебное пособие. Изд. 2-е, доп. Тюмень: Изд-во ТюмГУ. 2007. 96 с.

2. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. М.: Мир, 2002. 589 с.

3. Егорова Т.А., Клунова С.М., Живухина Е.А. Основы биотехнологии: учебное пособие. М.: ИЦ «Академия», 2003. 208 с.

4. Кузнецов В.В., Куликов А.М., Митрохин И.А., Цыдендамбаев В.Д. Генетически модифицированные организмы и биологическая безопасность. //Федеральный вестник экологического права ЭКОСинформ, 2004. №10. С. 1-64.

5. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М.: Мир, 1987. 411 с.

6. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия. Учебное пособие в 2 ч. Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 1994; 1997.

7.2. Дополнительная литература:

1. Балашова Н.Н., Лахматова И.Т., Лупашку Г.А. Трансгенные растения в сельском хозяйстве и возможный риск в связи с проблемами иммунитета живых организмов /Сельскохозяйственная биология, 2001. №5. С. 3-13.

2. Воробейков Г.А. Трансгенные растения: достижения и проблемы биобезопасности. Лекции для студентов. СПб.: ТЕССА, 2004. 80 с.

3. Жученко А.А. Роль генетической инженерии в адаптивной системе селекции растений //Сельскохозяйственная биология, 2003. №1. С. 3-33.

4. Зоны, свободные от ГМО. /Под ред. В.Б. Копейкиной. М.ГЕОС.»007. 106 с.

5. Конарев В.Г. Морфогенез и молекулярно-биологический анализ растений. СПб.: ВИР. 2001. 417 с.

6. Лутова А.А. Генетическая инженерия растений: свершения и надежды //Соровский образовательный журнал, 2000, №10. С. 10-17.

7. Монастырский О. Продовольственная безопасность России: вчера, сегодня, завтра //Федеральный вестник экологического права. №4, 2004.

8. Пирузян Э.С. Генетическая инженерия растений. Новое в жизни, науке и технике. Серия Биология. № 5 М.: Знание, 1988, 63 с.

9. Соколов М.С., Марченко А.И. Потенциальный риск возделывания трансгенных растений и потребления их урожая. /Сельскохозяйственная биология, 2002. №5. С. 3-22.

7.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

http://elibrary.ru – Научная электронная библиотека
www.vir.nw.ru/index_r.htm - ГНЦ РФ Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова.
mailto:info@timacad.ru Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева.

4. http://pushgu.ru Пущинский государственный университет.

5. http://www.rusbiotech.ru./company Российские биотехнологии и биоинформатика.

6. http://www.boisafety.ru

7. http://www.JUCN.org

8/ http://www.gene.ch
8. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Занятия по дисциплине по выбору магистра «Безопасность и биологические риски трансгенных растений» проводятся в аудитории кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры и имеют мультимедийное сопровождение. Для научно-исследовательской работы на кафедре имеется лаборатория биотехнологических и микробиологических исследований, оснащенная современным оборудованием.

Добавить документ в свой блог или на сайт