Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология

Скачать 278.31 Kb.

Название	Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология
страница	1/2
Дата публикации	31.10.2014
Размер	278.31 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

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

1 2

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

И.о. проректора-начальник

управления по научной работе

_______________________ Г.Ф. Ромашкина

__________ _____________ 2011 г.

МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для аспирантов специальности 03.01.06 Биотехнология

(в том числе бионанотехнологии)

очной и заочной форм обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор (ы) работы _____________________________/Колоколова Н.Н./

«______»___________2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры протокол №___ от «____»________2011 г. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем 15 стр.

Зав. кафедрой ______________________________/Боме Н.А./

«______»___________ 2011 г.

Рассмотрено на заседании УМК Института математики, естественных наук и информационных технологий, Отделение биология

Протокол №____ от «_____» __________2011 г.

Соответствует ФГТ к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК ________________________/Фролова О.В./

«______»_____________2011 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Нач. отдела аспирантуры

и докторантуры_____________М.Р. Сорокина

«______»_____________2011 г.

2011

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры

Колоколова Н.Н.

МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для аспирантов специальности 03.01.06 - Биотехнология

(в том числе бионанотехнологии)

очной и заочной форм обучения

Тюменский государственный университет

2011

Колоколова Н.Н. Методы биотехнологических и микробиологических исследований. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2011, 17 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с ФГТ к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура).

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Методы биотехнологических и микробиологических исследований [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники, биотехнологии, ландшафтной архитектуры. Утверждено и.о. проректора-начальника управления по научной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Боме Н.А., заведующий кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© Колоколова Н.Н., 2011.
1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины – формирование у аспирантов современных представлений о методах биотехнологических микробиологических исследований и ознакомление с существующими моделями биотехнологических процессов микробиологического синтеза.

Основная задача дисциплины – рассмотрение наиболее существенных факторов процесса микробиологического синтеза и моделирования биотехнологических процессов микробиологического синтеза, начиная от моделей накопления биомассы, антибиотиков, аминокислот и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и кончая моделями, учитывающими возрастную структуру популяции, автоселекцию и адаптацию микробных сообществ.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП аспирантуры

Дисциплина «Методы биотехнологических и микробиологических исследований» предназначена для аспирантов 1-го года (2 семестр), обучающихся по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии). Дисциплина «Методы биотехнологических и микробиологических исследований» относится к дисциплинам по выбору. Дисциплина «Методы микробиологических и биотехнологических исследований» связана с другими дисциплинами: «Методы получения промышленных штаммов», «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии», «Фитобиотехнология».

Для успешного освоения дисциплины аспирант должен обладать знаниями по следующим дисциплинам: «Клеточная инженерия», «Экологическая биотехнология», а также обладать умениями статистической обработки экспериментальных данных, составления презентаций, навыками работы с персональным компьютером и в сети Internet.

Усвоение данной дисциплины необходимо как предшествующее для изучения дисциплин «Теоретические и практические аспекты биотехнологии», «Фитобиотехнология», «Трансгенные организмы», «Методы получения промышленных штаммов».

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

В результате освоения ООП аспирантуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:

демонстрирует базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимание значения биоразнообразия для устойчивости биосферы.
демонстрирует современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования;
понимает, излагает и критически анализирует получаемую информацию и представляет результаты полевых и лабораторных биологических исследований;
пользуется современными методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной биологической информации, демонстрирует знания принципов составления научно-технических проектов и отчетов;
понимает и применяет на практике методы управления в сфере биотехнологии, природопользования и восстановления и охраны биоресурсов.

После изучения дисциплины аспиранты должны:

- знать: научные основы и методы биотехнологических микробиологических исследований, факторы процесса микробиологического синтеза, производства, базирующиеся на микробиологическом синтезе, иметь представление о перспективах развития производств, основанных на применении микроорганизмов;

- уметь: использовать полученные знания для моделирования биотехнологических процессов, в лабораторной и промышленной биотехнологической практике, иметь представление о ходе процесса микробиологического синтеза;

- владеть: навыками разработки исследовательских проектов, участия в других проектах, самостоятельной исследовательской работы, методами биотехнологических микробиологических исследований и их использования в биотехнологических проектах, углубления профессиональных знаний с помощью новых информационных и образовательных технологий.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

3. Тематический план.

Таблица 1

Тематический план

№	Тема	Всего часов	виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.			из них в интерактивной форме	Формы контроля
№	Тема	Всего часов	лекции*	практические (семинарские) занятия*	самостоятельная работа*	из них в интерактивной форме	Формы контроля
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Научные основы биотехнологических микробиологических исследований	4,5	0,5	-	4	-	Устный опрос
2	Методы получения биотехнологических штаммов микроорганизмов	13	1	4	8	3	Ответ на практическом занятии
3	Культивирование промышленных штаммов микроорганизмов	9	1	-	8	-	Дискуссия
4	Моделирование биотехнологических процессов микробиологического синтеза	10	2	-	8	-	Конспект по теме
5	Введение микроорганизмов в протопласты растений	9	1	-	8	-	Устный опрос
6	Принципиальная биотехнологическая схема получения кормовой биомассы	11	1	4	6	3	Ответ на практическом занятии
7	Микробиологический метод получения аминокислот и органических кислот	13	1	4	8	3	Ответ на практическом занятии
8	Технология получения липидов и полисахаридов микробным синтезом	11	1	4	6	3	Ответ на практическом занятии
9	Микробиологический синтез витаминов	6,5	0,5	-	6	-	Устный опрос
10	Направленный поиск продуцентов антибиотических веществ	10,5	0,5	4	6	3	Ответ на практическом занятии
11	Получение микробных ферментных препаратов	6,5	0,5	-	6	-	Работа в группах
12	Заключительное занятие	4	-	2	2	1	Контрольная работа, реферат
	Итого:	108	10	22	76	16	Зачет
	из них часов в интерактивной форме					16

Таблица 2

Планирование самостоятельной работы

№	Темы	Виды СРС		Объем часов
№	Темы	обязательные	дополнительные	Объем часов
1.	Научные основы биотехнологических микробиологических исследований	Чтение обязательной литературы	Чтение дополнительной литературы	4
2.	Методы получения биотехнологических штаммов микроорганизмов	Выполнение практической работы	Подготовка к дискуссии	8
3.	Культивирование промышленных штаммов микроорганизмов	Дискуссия	Чтение дополнительной литературы	8
4.	Моделирование биотехнологических процессов микробиологического синтеза	Составление конспекта по предложенной теме	Чтение дополнительной литературы	8
5.	Введение микроорганизмов в протопласты растений	Чтение обязательной литературы	Чтение дополнительной литературы	8
6.	Принципиальная биотехнологическая схема получения кормовой биомассы	Выполнение практической работы	Чтение дополнительной литературы	6
7.	Микробиологический метод получения аминокислот и органических кислот	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	8
8.	Технология получения липидов и полисахаридов микробным синтезом	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	6
9.	Микробиологический синтез витаминов	Чтение обязательной литературы	Чтение дополнительной литературы	6
10.	Направленный поиск продуцентов антибиотических веществ	Выполнение практической работы	Чтение дополнительной литературы	6
11.	Получение микробных ферментных препаратов	Чтение обязательной литературы	Подготовка к контрольной работе	6
12.	Заключительное занятие	Контрольная работа	Защита реферата	2
Итого:				76

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	6-11
1.	Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии		+		+	+	+
2.	Фитобиотехнология					+
3.	Трасгенные организмы		+			+
4.	Методы получения промышленных штаммов	+	+	+			+

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

5. Содержание дисциплины.

Тема 1. Научные основы биотехнологических микробиологических исследований. Лабораторная и промышленная биотехнологическая практика. Основы научного биотехнологического эксперимента. Общие свойства биотехнологических объектов исследования. Физиолого-биохимическая характеристика микроорганизмов. Основные принципы регуляции метаболизма и скорости роста микроорганизмов.
Тема 2. Методы получения биотехнологических штаммов микроорганизмов. Методы клеточной селекции микроорганизмов – продуцентов практически важных веществ. Клоновая селекция мутантных, гибридных, трансформированных линий. Направленный мутагенез и использование генетической инженерии для получения практически полезных штаммов микроорганизмов. Методы скрининга биохимических мутантов для получения продуктивных и приспособленных к условиям культивирования клеточных штаммов, используемых в промышленности. Методы иммобилизации культивируемых клеток для биотрансформации химических соединений.
Тема 3. Культивирование промышленных штаммов микроорганизмов. Питательные среды и источники сырья для культивирования продуцентов промышленного биосинтеза практически важных веществ. Глубинный и поверхностный методы культивирования продуцентов. Культивирование отдельных клеток. Аппаратура и приборы для выращивания микроорганизмов. Количественные характеристики роста и продуктивности микроорганизмов. Кинетика роста микроорганизмов. Методы хранения промышленных штаммов микроорганизмов.

Тема 4. Моделирование биотехнологических процессов микробиологического синтеза. Факторы процесса микробиологического синтеза. Построение схемы биотехнологического процесса: определение набора начальных субстратов, ферментов и других внутриклеточных регуляторов, влияющих на кинетику микробного синтеза конечных продуктов. Описательная модель биотехнологического процесса, постановка эксперимента, физическое моделирование микробиологического синтеза. Использование результатов моделирования в лабораторной и промышленной биотехнологической практике. Применение математического моделирования для выбора оптимального биотехнологического режима. Математические модели накопления биомассы, антибиотиков, аминокислот и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов; модели учитывающие возрастную структуру популяции, автоселекцию и адаптацию микробных сообществ. Принципы построения систем автоматизации биотехнологических исследований. Молекулярная микроэлектроника и биокомпьютеры..
Тема 5. Введение микроорганизмов в протопласты растений. Введение микроорганизмов в популяции культивируемых клеток растений. Получение, слияние и культивирование протопластов. Подготовительные этапы перед проведением слияния: получение клеточных суспензий, слияние, клонирование гибридомных клеток, замораживание и оттаивание гибридомных клеток. Перенос клеточных органелл. Методы гибридизации соматических клеток путем слияния протопластов с помощью полиэтиленгликоля (ПЕГ) и введения в них вирусных РНК, клеточных органелл, клеток бактерий. Тестирование растений на отсутствие вирусов и других патогенов методом культуры меристем. Использование изолированных протопластов и векторов на основе Ti-плазмиды Agrobacterium tumefaciens для переноса генов в растения. Принципы создания искусственных ассоциаций на основе культивируемых клеток и тканей растительных объектов и микроорганизмов. Ассоциации как способ модификации. Повышение видоспецифических биосинтезов растительными клетками под влиянием микроорганизмов.

Тема 6. Принципиальная биотехнологическая схема получения кормовой биомассы. Особенности получения белка одноклеточных на спиртах и природных газах. Перспективы применения фото- и хемосинтетиков для получения белка одноклеточных. Субстраты для получения белково-витаминных концентратов. Сахаросодержащие субстраты: отходы сахарной, спиртовой, целлюлозной промышленности, гидролизаты растительных отходов. Особенности микробного роста на углеводородах. Сырье для культивирования метилотрофов. Технологическая схема производства белковых веществ. Морфометрический контроль культуры при производстве микробного белка. Технология получения кормовых дрожжей на основе углеводов и углеводородов.

1 2

Добавить документ в свой блог или на сайт