Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 0200400. 68 Биология (магистры) очной формы обучения профиля Биотехнология
Скачать 265.98 Kb.
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики, естественных наук и информационных технологий «УТВЕРЖДАЮ»: Проректор по учебной работе _______________________ /Ф.И.О./ __________ _____________ 2011г. Основы биотехнологии лекарственных растений Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 0200400.68 – Биология (магистры) очной формы обучения профиля Биотехнология «ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»: Автор работы _____________________________/Сальникова Л.И./ «______»___________2011 г. Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению. « » 2011 г. протокол № «РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»: Объем 16 стр. Зав. кафедрой ______________________________/Боме Н.А./ «______»___________ 2011 г. Рассмотрено на заседании УМК Института математики, естественных наук и информационных технологий « « 2011 г. протокол № Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы. «СОГЛАСОВАНО»: Председатель УМК ________________________/Фролова О.В./ «______»_____________2011 г. «СОГЛАСОВАНО»: Зав. методическим отделом УМУ_____________/Федорова С.А./ «______»_____________2011 г. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики, естественных наук и информационных технологийКафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Сальникова Л.И. Основы биотехнологии лекарственных растений Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 0200400.68 – Биология (магистры) очной формы обучения профиля Биотехнология Тюменский государственный университет 2011 Сальникова Л.И. Основы биотехнологии лекарственных растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 - Биология (магистры) очной формы обучения профиля Биотехнология. Тюмень, 2011, 16 стр.Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Основы биотехнологии лекарственных растений [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Боме Н.А.© Тюменский государственный университет, 2011 © Сальникова Л.И. 2011
1.1. Цели и задачи дисциплины «Основы биотехнологии лекарственных растений». Цель: изучить основы биотехнологии лекарственных растений. Задачи: - знать лекарственные растения основных семейств, встречающихся во флоре Тюменской области; - изучить фитохимический состав и целебные свойства целебных растений; - дать представление о культуре клеток и тканей лекарственных растений in vitro (на искусственной питательной среде); - изучить методы биотехнологии, которые используются для создания медицинских препаратов на основе лекарственных растений. 1.2. Место дисциплины в структуре ООП. Дисциплина «Основы биотехнологии лекарственных растений» относится к М.3 – Профессиональный цикл (вариативная часть). Для ее изучения студенты должны знать систематическое положение лекарственных растений, основы биотехнологии, уметь определять растения. Для изучения дисциплины «Основы биотехнологии лекарственных растений» направления «Биология» (магистр) у студентов уже должны быть сформированы следующие компетенции, полученные ими при изучении дисциплин направления «Биология» (бакалавриат). Студенты должны уметь: использовать методы наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов; иметь базовые представления о закономерностях воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов, использовать методы получения и работы с эмбриональными объектами; демонстрировать современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования. Дисциплина «Основы биотехнологии лекарственных растений» является предшествующей для дисциплины М3. Профессиональный цикл (базовая часть): Биотехнология микроорганизмов; для дисциплины М.3. Профессиональный цикл (вариативная часть): Биотехнология и селекция растений; для дисциплины М.3. Профессиональный цикл (вариативная часть): Биотехнологические методы в охране окружающей среды. 1.3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующей компетенции: - уметь планировать и проводить мероприятия по оценке состояния и охране природной среды в соответствии со специализацией – ПК – 14. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: систематическое положение лекарственных растений, их фитохимический состав и целебные свойства, а также основы биотехнологии. Уметь: определять лекарственные растения. Владеть: методикой определения эфирного масла при помощи перегонки с водяным паром; методами культивирования лекарственных растений на искусственной питательной среде.
Таблица2.
Планирование самостоятельной работы студентов
Тема 1. Фитотерапия – наука о лечении лекарственными травами. Исторический очерк развития фитотерапии со времен Аристотеля до наших дней. Травники, аптекарские огороды. Народная и официальная медицина. Дикорастущие лекарственные растения. Интродукция лекарственных растений, питомники, плантации. Сбор и сушка растений, виды сушки: воздушная теневая, воздушная солнечная, тепловая с искусственным подогревом. Тема 2. Фитохимический состав лекарственных растений. Локализация биологически активных веществ в различных органах растений (цветки, листья, стебли, корни). Вещества, содержащиеся в растениях: алкалоиды, гликозиды, сапонины, флавоноиды, эфирные масла, дубильные вещества, полисахариды, дубильные вещества, органические кислоты, витамины, растительные гормоны и др. Тема 3. Лекарственные растения адаптогены и иммуностимуляторы. Адаптогены – растения, повышающие сопотивляемость организма к факторам окружающей среды. Иммуностимуляторы - растения, стимулирующие иммунную систему человека, оказывающие ощеукрепляющее действие, повыщающие умственную и физическую работоспособность. Лекарственные растения семейства Аралиевые (женьшень обыкновенный, аралия маньчжурская, элеутерококк колючий, заманиха высокая); семейства Лимонниковые (лимонник китайский); семейства Астровые (девясил высокий, эхинацея пурпурная, левзея сафлоровидная); семейства Толстянковые (родиола розовая); семейства Ореховые (орех грецкий); семейства Пионовые (пион уклоняющийся); семейства Бобовые (солодка голая) и др. Морфолого-биологическая характеристика, происхождение, введение в культуру, фитохимический состав, целебные свойства, использование в народной и официальной медицине. Тема 4. Целебные растения, используемые для профилактики и лечения заболеваний. Лекарственные растения, используемые для профилактики и лечения заболеваний дыхательной системы (мать- и -мачеха обыкновенная, шалфей лекарственный, эвкалипт прутьевидный, тимьян ползучий, ромашка лекарственная, календула лекарственная, солодка голая, медуница лекарственная, лук репчатый, чеснок посевной и др. Лекарственные растения, используемые для пофилактики и лечения заболеваний печени и желудочно-кищечного тракта: цмин песчаный, володушка золотистая, душица обыкновенная, кукуруза, одуванчик лекарственный, мята полевая, мята перечная, зверобой продырявленный, капуста огородная, подорожник большой, лапчатка прямостоячая, щавель конский и др. Лекарственные растения, используемые для профилактики и лечения нервных заболеваний: валериана лекарственная, мелисса лекарственная, синеголовник плосколистный, овес посевной, пион уклоняющийся, пустырник сердечный, синюха голубая, хмель обыкновенный и др. Лекарственные растения, используемые для профилактики и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы: боярышник кровяно-красный, калина обыкновенная, сушеница топяная, адонис весенний и др. Тема 5. Биотехнология как наука, ее разделы, краткий исторический очерк ее развития. Трансгенные лекарственные растения. Современная биотехнология – наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных биологических обьектов для интенсификации производства или получения новых видов продуктов и лекарств различного назначения. Разделы биотехнологии. Промышленная биотехнология. Общие принципы осуществления биотехнологических процессов. Клеточная инженерия. Культивирование растительных клеток. Генная инженерия. Генетическая трансформация - перенос чужеродных генов в клетки растений, получение трансгенных организмов с новыми или усиленными свойствами и признаками. Генетическая трансформация – инструмент повышения биосинтетической способности клеточных структур. Трансгенная культура кирказона маньчжурского как продуцент активного кардиосредства. Использование клеточных структур трансгенных лекарственных растений для создания лекарственных препаратов. Трансгенный картофель и трансгенная соя. Тема 6. Культура клеток и тканей лекарственных растений на искусственной питательной среде. Культивирование клеток женьшеня, лимонника китайского, родиолы розовой и других лекарственных растений на искусственной питательной среде. Получение культуры каллуса и образование биомассы. Работы дальневосточных биотехнологов (В.П. Булгакова и др., 2004) по культурам клеток и тканей. Получение биологически активных веществ растительного происхождения (стероидов, терпеноидов и др.), имеющих медицинское значение. Микроклональное размножение редких и исчезающих растений из числа лекарственных. Получение микрорастений незабудочника шелковистого, родиолы розовой, маакии амурской и др. растений на искусственной питательной среде. Создание банка редких и исчезающих растений, ре-интродукция их в типичные местообитания. Тема 7. Использование методов биотехнологии для создания медицинских препаратов. Культуры клеток воробейника краснокорневого и незабудочника шелковистого – продуценты полифенолов (рабдозин и розмариновая кислота), тормозящих развитие вируса иммунодифицита человека. Фармакологические исследования комплекса полифенолов для создания препаратов медицинского назначения. Культура клеток маакии амурской. Получение комплекса полифенолов (изофлавоны и птерокарпаны) гепатотопротекторного действия. Работы по созданию лекарственного препарата «Максар» для лечения заболеваний печени. Промышленное внедрение клеточных культур. Производство природного антибиотика биошиконина («Масло шикониновое») на основе воробейника краснокорневого (Приморский край). Использование в научной медицине этого препарата, обладающего противогрибковым действием, способным регенерировать эпителий кожи человека. Промышленное производство биологически активных веществ с помощью методов биотехнологии. 6. Планы практических занятий. Тема 1. Фитотерапия – наука о лечении лекарственными растениями. Материал для практической работы: атласы лекарственных растений, справочники по лекарственным растениям, фотографии, рисунки. Задание для практической работы: 1. Используя источники литературы, выделить основные принципы создания аптекарского огорода. 2. Выявить дикорастущие лекарственные растения, которые впервые были использованы в России для создания аптекарского огорода. Тема 2. Фитохимический состав лекарственных растений. Материал и оборудование для практической работы: соцветия душицы обыкновенной (сухие), прибор для определения эфирного масла (колба, паропроводная трубка, холодильник, градуированная трубка приемника); растворитель эфирного масла. Задание для практической работы: 1. Освоить методику выделения эфирного масла путем перегонки с водяным паром. 2. Выделить эфирное масло из сухих соцветий душицы обыкновенной (семейство Яснотковые). Тема 3. Лекарственные растения адаптогены и иммуностимуляторы. Материал для практической работы: справочники по лекарственным растениям, атласы лекарственных растений, фотографии, рисунки. Задание для практической работы: 1. Составить морфолого-биологическую характеристику эхинацеи пурпурной (семейство Астровые). 2. Указать происхождение вида. 3. Выявить фитохимический состав эхинацеи пурпурной и применение ее в народной и научной медицине. Тема 4. Целебные растения, используемые для профилактики и лечения заболеваний. Материал для практической работы: справочники по лекарственным растениям, гербарные образцы лекарственных растений, фотографии, рисунки. Задание для практической работы: 1.Записать систематическое положение наперстянки крупноцветковой (семейство Норичниковые) - лекарственного растения из числа редких во флоре Тюменской области; выявить категорию и причины редкости. 2.Используя литературные и электронные источники, выявить фитохимический состав и применение в народной и научной медицине для лечения заболеваний сердечно - сосудистой системы. Тема 5. Биотехнология как наука, ее разделы, краткий исторический очерк ее развития. Трансгенные лекарственные растения. Материал для практической работы: литературные и электронные источники по трангенным растениям. Задание для практической работы: 1. Записать систематическое положение кирказона маньчжурского (семейство Кирказоновые) и составить его морфолого-биологическую характеристику. 2. Используя литературные и электронные источники, описать создание трансгенной культуры кирказона маньчжурского как продуцент активного кардиосредства. Тема 6. Культура клеток и тканей лекарственных растений на искусственной питательной среде. Материал и оборудование для практической работы: литературные и электронные источники. Задание для практической работы: 1. Используя статью В.П. Булгакова и др., (2004), изучить методику создания трансгенных корней женьшеня путем встраивания гена ризогенной бактерии в состав ДНК клеточного штамма женьшеня. 2. Сравнить химический состав трансгенных и природных корней женьшеня. Тема 7. Использование методов биотехнологии для создания медицинских препаратов. Материал для практической работы: литературные и электронные источники. Задание для практической работы: 1. Используя литературные и электронные источники, выявить основные методы биотехнологии, которые используются для создания препаратов на основе лекарственных растений. 7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. Самостоятельная работа студентов направления «Биология» по магистерской дисциплине «Основы биотехнологии лекарственных растений» включает следующие виды учебной деятельности: чтение обязательной и дополнительной литературы, подготовка к практическим занятиям, выполнение контрольной работы, подготовка рефератов и электронных презентаций, выполнение эссе, подготовка к тестированию и круглому столу. На контрольную работу отводится не менее 2,0 часа. Контрольная работа состоит из средних по трудоемкости вопросов, требующих поиска обоснованного развернутого ответа. Эссе (свободное описание) - небольшая письменная работа с обязательным высказыванием собственного мнения по изучаемому вопросу. Тема 2. Фитохимический состав лекарственных растений. Темы эссе: 1. Ядовитое и лекарственное растение белладонна (семейство Пасленовые), химический состав, использование в микродозах для лечения желудочно- кишечных заболеваний. 2. Адонис весенний (семейство Лютиковые) - лекарственное растение из числа редких во флоре Тюменской области. 3. Пион уклоняющийся (семейство Пионовые) - лекарственное и декоративное растение из числа редких во флоре Тюменской области. Электронные презентации на тему: 1. Белена черная (семейство Пасленовые) - сорное ядовитое растение, содержащее алкалоиды. 2. Морозник кавказский (семейство Лютиковые) - лекарственное растение, содержащее гликозиды. 3. Змееголовник Рюйша (семейство Яснотковые) - лекарственное растение, содержащее эфирные масла. Тема 3. Лекарственные растения адаптогены и иммуностимуляторы. Темы рефератов: 1. Женьшень обыкновенный (семейство Аралиевые) – морфолого-биологическая характеристика, химический состав и применение в научной и народной медицине. 2. Использование ядовитого растения аконита высокого (семейство Лютиковые) в тибетской медицине. 3. Введение в культуру редкого растения из числа лекарственных во флоре Тюменской области - вереска обыкновенного (семейство Вересковые). Тема 4. Целебные растения, используемые для профилактики и лечения заболеваний. Тестирование: Примеры тестов: 1. Соответствие компонентов фитохимического состава семействам Покрытосеменных растений: 1. Розоцветные; 2. Капустные; 3. Лютиковые; 4. Пасленовые; А. мирозин; Б. амигдалин; В. анемонин; Г. хиосциамин; Д. аконитин. 2. Лекарственные растения семейства Розоцветные, используемые для профилактики и лечения простудных заболеваний: 1. ежевика сизая; 2. малина обыкновенная; 3. репешок волосистый; 4. манжетка обыкновенная; 5. шиповник майский; 6. черемуха обыкновенная. 3. Лекарственные растения семейства Астровые: 1. эхинацея пурпурная; 2. тысячелистник обыкновенный; 3. бодяк полевой; 4. василек синий; 5. осот полевой; 6. череда трехраздельная. Тема 5. Биотехнология как наука, ее разделы, краткий исторический очерк ее развития. Трансгенные лекарственные растения. Вопросы к контрольной работе: 1. Исторический очерк развития биотехнологии в России. 2. Получение кормового белка путем микробиологического синтеза. 3. Использование методов генетической инженерии для создания ценных сортов сельскохозяйственных растений, устойчивых к вирусным заболеваниям. Тема 6. Культура клеток и тканей лекарственных растений на искусственной питательной среде. Темы эссе: 1. Микроклональное размножение редкого растения из числа лекарственных - родиолы розовой (семейство Толстянковые) с помощью культуры тканей. 2.Микроклональное размножение древесных пород (ели, сосны) для создания здорового посадочного материала. 3. Микроклональное размножение лекарственного растения воробейника краскнокорневого (семейство Бурачниковые) с помощью культуры тканей. Тема 7. Использование методов биотехнологии для создания медицинских препаратов. Круглый стол на тему: «Промышленное производство биологически активных препаратов с помощью методов биотехнологии». Вопросы для круглого стола: 1. Использование дрожжей в современной биотехнологии. 2. Использование плесневого гриба пеницилла для создания медицинских препаратов. 3. Проблема безопасности использования трансгенной сои. Контрольные вопросы к экзамену:
8. Образовательные технологии. Во время изучения магистерской дисциплины «Основы биотехнологии лекарственных растений» используются различные образовательные технологии: лекции и практические занятия, отражающие основные разделы изучаемого курса. Отдельное внимание уделяется интерактивным формам занятий (работа в малых группах). Для текущего контроля знаний студентов используются контрольные работы, проводится тестирование, выполняются небольшие письменные работы, где студенты имеют возможность высказать свое мнение (эссе) предложены вопросы экзамену, приведены темы рефератов и электронных презентаций, а также предусмотрено проведение круглого стола. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 9.1. Основная литература: 1. Булгаков В.П. и др. Биотехнология – здоровью человека: научные достижения и первые шаги инноваций на Дальнем Востоке. Вестник ДВО РАН, 2004, №3, с. 93-99. 2. Егорова Т. А. и др. Основы биотехнологии. М.: Академия, 2005. 3. Сурина Л.Н. и др. Земли Тюменской травы целебные, Екатеринбург: Слово, 2003. 584с. 4. Турищев С.Н. Фитотерапия. Учебное пособие для студ. высш. мед. учеб заведений. М.: Академия, 2003. 304с. 5. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия. Новосибирск: Сибирск. универс. изд-во, 2004. 496с. 9.2. Дополнительная литература: 1. Баулина О.И. и др. Ультраструктура клеток женьшеня и цианобактерии Chlorogloepsis fritschii в ассоциации при культивировании в темноте. Вес. тник Московского университета. Сер. Биология, 1995, №2, с. 3-16. 2.Валиханова Г.Ж., Рахимбаев И.Р. Культура клеток и биотехнология растений. Учебное пособие: изд-во КазГУ, 1989. 80с. 3. Гаммерман А.Д. Лекарственные растения. М.: Высшая школа, 1990. 400с. 4. Замятина Н.Г. Лекарственные растения. Энциклопедия природы России. М.: ABF, 1998. 496с. 5. Катаева Н.В., Бутенко Р.Г. Клональное микроразмножение растений. М.: Наука, 1983. 96с. 6. Кефели В.И., Дмитриева Г.А. Биотехнология: курс лекций. Пущино, 1989. 96с. 7. Красная книга Тюменской области. Екатеринбург: изд-во Урал. Ун-та, 2004. 496с. 8. Лекарственные растения. Справочное пособие. Под. ред. Н. И. Гринкевич. М.: Высшая школа, 1991. 397с. 9. Лукашкин А. С., Дерябин А. Н. «Цитология и генная инженерия» Саранск: изд. Мордовского ун-та, 1999. 199с. 10. Милов Д., Изворска Н. Состояние и дальнейшее развитие работы с культурами in vitro. Международный промышленный журнал, №2, 1990, с. 72-78. 11.Сальникова Л.И. Большая Тюменская Энциклопедия. Т. 4 (коллективная монография). Раздел «Лекарственные растения Тюменской области». Тюмень, 2009. 480с. 12.Свиридонов Г.М. Растения и здоровье. М.: Профиздат, 1992. 201с. 13.Турова А.Д. и др. Лекарственные растения СССР и Вьетнама. М.: Медицина, 1987. 9.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы: 1. www.dic.akademic.ru 2. www.belama. com/peidg. 3. www.biotechnolog.ru 4. www.wikipedia.org 5. www.narmed.ru 6. www. herba.msu.ru 10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины Лекции по дисциплине «Основы биотехнологии лекарственных растений» читаются в аудитории, имеющей мультимедийное оборудование, все они сопровождаются электронными презентациями. Практические занятия проводятся в аудиториях, оснащенных современным оборудованием. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
