Скачать 251.78 Kb.
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики, естественных наук и информационных технологийКафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектурыБоме Н.А. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯУчебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) очной и заочной форм обучения Тюменский государственный университет 2011 Боме Н.А. Генная инженерия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2011, 14 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: Генная инженерия [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. © Боме Н.А., 2011. 1. Пояснительная записка 1.1. Цели и задачи дисциплины Цель преподавания дисциплины – ознакомление аспирантов с фундаментальными основами современной биотехнологии и практическими приложениями в биологии; с методологическими приемами, используемыми в получении клеток, обладающих высокой генеративной и биосинтетической способностями, а также с основными способами переноса и экспрессии генов в клетках, тканях и органах. Основная задача дисциплины – формирование у аспирантов глубоких теоретических знаний в области методов генной инженерии как нового направления биологической науки для использования в практической деятельности. 1.2. Место дисциплины в структуре ООП аспирантуры Дисциплина «Генная инженерия» предназначена для аспирантов 2-го года (4 семестр), обучающихся по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии). Дисциплина «Генная инженерия» относится к дисциплинам по выбору. Дисциплина «Генная инженерия» связана с другими дисциплинами: Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии, Фитобиотехнология, Трансгенные организмы, Молекулярные организмы изменчивости и стабильности генома. Для успешного освоения дисциплины аспирант должен обладать знаниями по следующим дисциплинам: Клеточная инженерия, Экологическая биотехнология, Этические проблемы биотехнологии, Методы получения промышленных штаммов, Методы микробиологических и биотехнологических исследований, 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», «Биоиндикация и биоремидиация антропогенно нарушенных экосистем», «Трансгенные организмы». 1.3. Компетенции выпускника ООП аспирантуры, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО. В результате освоения ООП аспирантуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:
После изучения дисциплины аспиранты должны: - знать: историю возникновения генетической инженерии и ее место среди других наук, общие положения и подходы генной инженерии, достижения и перспективы, структурно-функциональные особенности объектов биоинженерии; основные принципы получения рекомбинантных ДНК, этапы генно-инженерных работ; задачи, направления и проблемы генной инженерии применительно к современным потребностям, наиболее значимые проекты и область их применения, научные и правовые основы обеспечения биобезопасности в биоинженерии и использовании трансгенных растений. - уметь: использовать полученные знания для подбора биологических объектов и применения их в различных технологических процессах; понимать необходимость применения методов генной инженерии для конструирования новых форм, составлять схемы конструирования организмов на основе воссоединения фрагментов ДНК in vitro, определять конкретный ген, отвечающий за синтез того или иного белка в получении мутации. - владеть: навыками разработки исследовательских проектов, участия в других проектах, самостоятельной исследовательской работы, методами генетического конструирования, к которым относятся мутагенез, гибридизация, конъюгация, трансдукция, трансформация и слияние протопластов, углубления профессиональных знаний с помощью новых информационных и образовательных технологий. 2. Структура и трудоемкость дисциплины Семестр 4. Форма промежуточной аттестации (зачет). Общая трудоемкость дисциплины составляет две зачетные единицы 72 часа. 3. Тематический план. Таблица 1 Тематический план
Таблица 2. Планирование самостоятельной работы
3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Примечание: номера тем соответствуют названиям, приведенным в таблице 1. 4. Содержание дисциплины. Лекция 1. Предмет и задачи генной инженерии. Предмет и задачи курса, связь с другими науками. Основные направления и перспективы развития современной науки. Генная инженерия, как составная часть биотехнологии. Объекты генной инженерии. Состояние, проблемы, перспективы, практическое значение. Современный опыт трансгенных объектов для пищевой технологии. Области практического применения. Лекция 2. Ферменты, используемые в генной инженерии. Характеристика ферментов, применяемых при конструировании рекомбинантных ДНК: ферменты, с помощью которых получают фрагменты ДНК; ферменты, синтезирующие ДНК на матрице ДНК или РНК; ферменты, соединяющие фрагменты ДНК; ферменты, позволяющие осуществить изменение структуры концов фрагментов ДНК. Лекция 3. Векторы, используемые в генной инженерии. Этапы создания трансгенных организмов. Понятие о векторе. Типы векторов, их конструирование. Лекция 4. Генная инженерия растений. Истоки генной инженерии растений. Корончатые галлы. Агробактерии и растения. Методология генетической инженерии растений. Векторы на основе хлоропластной и митохондриальной ДНК. Преимущества и трудности использования растений как объекта для генно-инженерных исследований. Достижения и перспективы генной инженерии растений. Лекция 5. Методы идентификации генов. Использование ДНК-зондов в качестве молекулярных маркеров. Метод РФЛП, основанный на полиморфизме по длине рестрикционных фрагментов. Идентификация локусов количественных признаков при помощи РФЛП-маркеров. Выявление геномной гомологии у видов растений. 5. Планы практических занятий. Занятие 1. Разделы генетической инженерии и этапы их становления. Генетическая роль ДНК. Работы Жакоба в предыстории генетической инженерии. Этапы становления генетической инженерии. Разделы генетической инженерии. Основные этапы генно-инженерных работ. Получение генов, включение генов в состав вектора, перенос генов в клетки-реципиенты, амплификация и экспрессия клонируемых гомологичных и гетерологичных генов. Занятие 2. Структура и транскрипция эукариотических генов. Гены растений. Изолирование генов растений и особенности их транскрипции. Маркерные системы у растений. Экспрессия и генетическая стабильность чужеродных генов. Наследование чужеродных генов у трансгенных растений. Фенотипическая и технологическая характеристика трансгенных растений. Испытание трансгенных растений в открытом грунте. Занятие 3. Экспресс-диагностика, анализ и оценка генетически реконструированного материала. Технология моноклональных тел и методы ее улучшения. Серологические тесты. Иммунологические тесты. Эффективность их применения. Занятие 4. Сочетание методов адаптивной системы селекции и генетической инженерии растений. Возможность интеграции адаптивной системы селекции и генетической инженерии. Приоритеты, задачи, трудности. Возможность различия генотипов и паспортизация сортов с использованием современных методов (изоферментный анализ, одномерный и двумерный электрофорез. Рестрикация ДНК и др.). Занятие 5. Практические аспекты генной инженерии. Современные проблемы и основы практического использования достижений генной инженерии. Получение и опыт применения растительных генмодифицированных объектов. Свойства, влияние на качество пищевых систем и продуктов питания. Занятие 6. Заключительное занятие. Подведение итогов по темам практических занятий, обозначение значимости методов генетической инженерии в различных направлениях биотехнологии. 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. Самостоятельная работа аспирантов специальности 03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) по дисциплине «Генная инженерия» 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, выполнение контрольной работы. На контрольную работу по модулю отводится не менее 1,0 часа. Контрольная работа состоит из средних по трудоемкости вопросов, различных типов тестов или заданий, требующих поиска обоснованного развернутого ответа. Контрольная работа:
Примерные темы рефератов:
Зачет служит формой проверки качества усвоения учебного материала лекционных и практических занятий, а также иных видов учебной деятельности аспирантов соответствии с учебной программой. Вопросы к зачету: 1. Какова роль генетической инженерии в практике и познании фундаментальных основ организации и функционирования растительного генома? 2. Преимущество селекции с использованием генетической инженерии по сравнению с традиционной при одинаковой конечной цели – получение новых сортов. 3. Что такое трансгенные растения?
47. Государственный контроль и государственное регулирование в области генно-инженерной деятельности. 48. Критерии, показатели и методы оценки генетически модифицированных растительных организмов и получаемых из них продуктов на биобезопасность. 7. Образовательные технологии. При реализации различных видов учебной работы во время изучения дисциплины «Генетическая инженерия» используются различные образовательные технологии: лекции и практические занятия, отражающие основные разделы изучаемого курса, рефераты, контрольная работа. 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, конспекты по предложенным темам, предложены вопросы к зачету. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины. 9.1. Основная литература: 1. Клетки=Cells: учебник для студентов вузов: пер. с англ./ред. Б. Льюин и др. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 951 с. (Лучший зарубежный учебник) 2. Молекулярная биология: рибосомы и биосинтез белка: учебник для студентов вузов обуч. по напр. «Биология» и биолог. спец./ А. С. Спирин М.: Академия 2011 - 496 с. 3. Основы биотехнологии растений. Учебное пособие (гриф УМО). Боме Н.А., Белозерова А.А. Изд. 2-е, доп. Тюмень: Изд-во ТюмГУ. 2007. 96 c. 8.2. Дополнительная литература: 1. Генетическая инженерия: учеб. пособие для вузов по напр. "Биология", спец. "Биотехнология", "Биохимия", "Генетика", "Микробиология"/ С. Н. Щелкунов. - 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сибирское университетское изд-во, 2004. - 496 с. 2. Молчание генов: сборник научных трудов/ отв. ред. А.В. Данилкович, Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2008, - 309 с. 3. Молекулярная биотехнология: принципы и применение/ Б. Глик, Дж. Пастернак; пер. с англ. Н. В. Баскаковой, О. А. Колесниковой, Ю. М. Романовой [и др.] под ред. Н. К. Янковского. - Москва: Мир, 2002. - 589 с. 4. Прикладная генетика: введение в биотехнологию : учеб. пособие для студентов по агроном. спец. /А.П. Голощапов. - Курган: Зауралье, 2004. - 248 с. 8.3. Периодические издания: Успехи современной биологии. М.: Наука Отдел биологический. Изд-во Московского ун-та 8.4. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
4. http://pushgu.ru Пущинский государственный университет. 5. http://www.rusbiotech.ru./company Российские биотехнологии и биоинформатика. 9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины Лекции по дисциплине по выбору магистра «Генная инженерия» читаются 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. |
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... | Учебно-методический комплекс дисциплины «Молекулярная генетика» ДС1 при подготовке дипломированных специалистов (инженер по специальности 240900 “Биотехнология”) и магистров по специальности химическая... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Трофимова О. В. Методология лингвистических исследований. Аспирантский семинар Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Купчик Е. В. Функциональный аспект исследования русской речи. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Байдуж Л. М. Семантический синтаксис. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 10. 02. 01 – русский... | Рабочая программа составлена в соответствии с фгт к структуре основной... Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология),... | ||
Рабочая программа составлена в соответствии с фгт к структуре основной... Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология),... | Рабочая программа составлена в соответствии с фгт к структуре основной... Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология),... | ||
Рабочая программа составлена в соответствии с фгт к структуре основной... Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология),... | Рабочая программа составлена в соответствии с фгт к структуре основной... Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология),... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Медведев А. А. Религиозно-философские искания русской литературы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Алексеева Н. А. Экология растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 02. 08 Экология... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Алексеева Н. А. Экология растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 02. 08 – экология... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Трофимова О. В. Современный русский язык. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 10. 02. 01... |