Geum.ru

Магистерская программа: «Экобиотехнология» утверждаю проректор по учебной работе доктор технических наук, профессор

Вид материалаПрограмма

Содержание


Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
Квалификационные требования
По семестрам
Часов трудоёмкости
Тема 1. Современная биотехнология, ее научные основы и промышленные применения
Тема 2. Молекулярно-биотехнологическая революция
Тема 3. Биологические системы, используемые в современной биотехнологии
Тема 4. Способы хранения и передачи информации в клетке
Тема 5. Генетика и технология рекомбинантных ДНК
Тема 6. Химический синтез, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК
Тема 7. Оптимизация экспрессии генов, клонированных в прокариотических системах
Раздел 2. Развитие технологий на основе использования микробиологических систем, модифицированных методами генной инженерии
Тема 8. Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем
Тема 9. Микробиологическое производство лекарственных систем
Тема 10. Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов
Тема 11. Биодеградация токсичных соединений
Тема 12. Биотехнология топлива. Энергетическое использование биомассы
Тема 13. Стволовые клетки с позиций биотехнологии
Тема 14. Диверсификация продуктов переработки биомассы
5. Виды контроля
...
Полное содержание
Подобный материал:

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»


Направление 240100.68 «Химическая технология и биотехнология»

Магистерская программа: «Экобиотехнология»


УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

доктор технических наук, профессор

Н.Н. Матушкин

(подпись) (инициалы, фамилия)

«____» ____________ 2009 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Современные проблемы науки и производства в области биотехнологии


Форма обучения - очная


Закреплена за кафедрой химии и биотехнологии


Курс: __5___. Семестр(ы): 9.


Трудоёмкость:

1. Часов по ГОС ВПО: 200

2. Часов по рабочему учебному плану (РУП): 200


Виды контроля:

Зачет 9 семестр


Пермь 2009


Рабочая программа дисциплины Современные проблемы науки и производства в области биотехнологии составлена на основании:
  • Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ «27» марта 2000 г. номер Государственной регистрации «267 тех/маг» (Согласно Перечню направлений подготовки и специальностей ВПО); Изменений в ГОС ВПО по направлениям подготовки магистров, Приказ Министерства образования науки РФ от 22.03.06 г., № 62 по направлению 240100.68 «Химическая технология и биотехнология»
  • Рабочего учебного плана очной формы обучения, утвержденных «__25 » _мая_

2007 г.


Рабочая программа согласована:

– с рабочими программами дисциплин, при изучении которых получены базовые знания, умения и навыки, необходимые для освоения данной дисциплины – общей биологии и микробиологии, биохимии, химии биологически активных веществ, генной инженерии, общей и неорганической химии, химии координационных соединений, органической химии;

– с рабочими программами дисциплин, базирующихся на знаниях и умениях, полученных при изучении данной дисциплины, – биотехнология белка и биологически активных веществ, экологическая биотехнология, технологи обезвреживания почв, воды от экотоксикантов, биотехнологии топлива.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры химии и биотехнологии «_10__» марта_ 2009 г., протокол № 6


Рабочая программа одобрена методической комиссией химико-технологического факультета 06.05.09 г., протокол № 10.


Разработчик д-р хим. наук, проф. _________ Вольхин В.В.

(подпись) (Ф.И.О.)



Рецензент канд. биол. наук, доц. _______ Виноградова А.В.

(подпись) (Ф.И.О.)



Заведующий кафедрой химии

и биотехнологии д-р хим. наук, проф. __________Вольхин В.В.

(подпись) (Ф.И.О.)


Согласовано


Председатель методической комиссии

химико-технологического факультета канд. хим.наук, доц. __________Уханов С.Е.

(подпись) (Ф.И.О.)


Начальник УМУ канд. техн.наук, доц. ________ Данилов А.Н.

(подпись) (Ф.И.О.)



  1. Цель и задачи дисциплины


1.1. Цель изучения дисциплины
  • формирование профессиональных знаний в области научных и промышленных основ современной биотехнологии, усвоение методических основ технологии рекомбинантных дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) и промышленных биотехнологий, использующих биологические системы, модифицированные методами генной инженерии.


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.



    1. Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускников

Дисциплина относится к циклу дисциплин направления.

Дисциплина взаимосвязана с дисциплинами учебного плана: общей биологией и микробиологией; биохимией; химией биологически активных веществ, генной инженерией, органической химией, информационными технологиями.

Для специалистов, получающих квалификацию магистра по магистерской программе «Экобиотехнология» необходимо знать пути применения биотехнологий в производстве белков, лекарственных средств, химических продуктов, энергоносителей, при биодеградации токсичных соединений в почве, объектах гидросферы.

При изучении данной дисциплины будущие магистры должны освоить основные принципы осуществления биотехнологий с использованием микроорганизмов, модифицированных методами генной инженерии, что является научной основой таких направлений биотехнологии, как биотехнология белка и биологически активных веществ, экологическая биотехнология, технология обезвреживания почв, воды от экотоксикантов, биотехнология топлива.

  1. Квалификационные требования

к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен:


Иметь представление:
  • о современных тенденциях развития науки и производства в области биотехнологии;
  • о возможностях интенсификации и диверсификации биотехнологических процессов за счет использования микроорганизмов, модифицированных методами генной инженерии.

Знать:
  • современные достижения в области применения биотехнологии в производствах белков, лекарственных средств, химических продуктов, энергоносителей, при биодеградации экотоксикантов в объектах окружающей среды;
  • основные принципы технологий рекомбинантных ДНК, методы оптимизации экспрессии генов, клонированных в прокариотических системах;
  • перспективы расширения областей применения современной биотехнологии.

Уметь:
  • выбирать биологические системы, технологии и биореакторы для систем ферментации;
  • использовать информацию теоретического характера для решения практических задач в области биотехнологии.

Владеть:
  • методами поиска, анализа и обобщения информации в области биотехнологии с использованием современных информационных технологий.
  • Иметь навыки работы в системе Internet при выполнении заданий по СРС.

Объём дисциплины и виды учебной работы

Таблица 3.1.


№

п.п.
Виды учебной работы
Трудоемкость, час

По семестрам
Всего

9
10
11

1
2
3
4
5
6

1
Аудиторная работа
57
–
–
57




Лекции (ЛК)
38
–
–
38




Практические занятия (ПЗ)
19
–
–
19




Лабораторный практикум (ЛР)
–
–
–
–




Семинары (С)
–
–
–
–




Другие виды аудиторных занятий
–
–
–
–

2
Самостоятельная работа
143
–
–
143




Подготовка к аудиторным занятия

36
–
–
36




Самостоятельное изучение работа теоретического материала)
107
–
–
107

3
Вид промежуточного контроля

Собеседование

Защита отчета
–
–



4
Трудоемкость дисциплины (Всего)
200
–
–
200


4. Содержание дисциплины

4.1. Обязательный минимум содержания дисциплины.

Таблица 4.1.

Индекс
Содержание дисциплины

( дидактические единицы)
Всего часов

ДНМ Ф.01
Современная биотехнология, ее научные основы и промышленные применения.

Молекулярно-биотехнологическая революция.

Биологические системы, используемые в современной биотехнологии.

Способы хранения и передачи информации в клетке.

Генетика и технология рекомбинантных ДНК.

Химический анализ, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК.

Оптимизация экспрессии генов, клонированных в прокариотических системах.

Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем

Микробиологическое производство лекарственных средств

Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов

Биодеградация токсичных соединений

Биотехнология топлива. Энергетическое использование биомассы.

Стволовые клетки с позиций биотехнологии

Диверсификация продуктов переработки биомассы.
200


4.2. Разделы, темы и виды занятий (тематический план)


Таблица 4.2.

№ ОУМ
Номер раздела

дисциплины
Номер

темы дисциплины
Количество часов (очная форма обучения)
Часов трудоёмкости

Аудиторная работа
Самостоятельная работа (СРС)

Всего
Лк
ПЗ (С)
ЛР
Другие виды

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10




Введение



1
1












1

Mod 1
Раздел 1



27
21
6






16
43







Тема 1
2
2









1
3







Тема 2
2
2









1
3







Тема 3
3
3









1,5
4,5







Тема 4
3
3









1,5
4,5







Тема 5
6
4
2






4
10







Тема 6
5
3
2






3
8







Тема 7
6
4
2






4
10




Аттестация
























Mod 2
Раздел 2



28
16
12






20
48







Тема 8
7
4
3






5
12







Тема 9
7
4
3






5
12







Тема 10
7
4
3






5
12







Тема 11
7
4
3






5
12




Аттестация
























Mod 3
Раздел 3


















107
97







Тема 12















36
31







Тема 13















35,5
33







Тема 14















35,5
33




Аттестация
























Заключение
1



1









1

Отчет















10
10

Итого
57
38
19
-
-
143
200


4.3. Содержание разделов учебной дисциплины

Введение. Лк –1 час

Общая классификация технологий. Определение биотехнологии, ее отличие от других технологий, объектами которых являются растения и животные. Краткая историческая справка о возникновении и развитии биотехнологии. Современный этап развития биотехнологии. Основные понятия: генная инженерия, технология рекомбинантных ДНК, молекулярная биотехнология.


Раздел 1. Развитие научных основ современной биотехнологии

Лк – 21 часа, ПЗ – 6 часов, СРС – 16 часов


Тема 1. Современная биотехнология, ее научные основы и промышленные применения

Биологический базис современной биотехнологии (биологическая деятельность микроорганизмов, изолированных клеток или их компонентов). Биомолекулы. Биологические мономеры и полимеры. Липиды, углеводы, белки, нуклеиновые кислоты. Энергетический базис биохимических процессов.

Виды биохимической деятельности микрообъектов, используемых в биотехнологии. Основные продукты биотехнологии. Применение биотехнологии или ее продуктов в медицине, пищевой промышленности, нефтедобыче, энергетике, гидрометаллургии, биоэлектронике, экологии, сельском хозяйстве, других отраслях. Преимущества биотехнологических процессов.

Тема 2. Молекулярно-биотехнологическая революция

Открытие возможности переноса функциональной единицы наследственности (гена) из одного организма в другой. Целенаправленное реплицирование фрагментов конкретных генов в бактериальных клетках. Основные положения технологии рекомбинантных ДНК (молекулярной биотехнологии). Перспектива совершенствования существующих и создание новых технологий на основе молекулярной биотехнологии.

Тема 3. Биологические системы, используемые в современной биотехнологии

Основные биологические системы, используемые в биотехнологии – микроорганизмы, клеточные линии насекомых, растений и млекопитающих, вирусы насекомых, растений и млекопитающих, многоклеточные организмы. Примеры: бактерии Escherichia coli, одноклеточные дрожжи Sacharomyces cerevisiae.

Прокариоты и эукариоты. Структура и деление клеток. Клеточные мембраны. Генетический материал клетки. Ядро. Энергетическая система клетки. Митохондрии. Рибосомы. Аппарат Гольджи. Транспорт веществ и удаление отходов. Деление клеток – митоз. Культивирование клеток.

Тема 4. Способы хранения и передачи информации в клетке

ДНК, РНК. Структура ДНК. Репликация ДНК. Кодирование белков. Транскрипция и трансляция. Регуляция транскрипции у бактерий. Регуляция транскрипции у эукариот. Регуляция синтеза белка.

Тема 5. Генетика и технология рекомбинантных ДНК

Генетика. Мутации. Технологии рекомбинантных ДНК, основанные на переносе генетического материала из одного организма в другой. Рестрицирующие эндонуклеазы. Плазмидные векторы. Создание и скрининг библиотек. Клонирование структурных генов эукариот. Генетическая трансформация прокариот.

Тема 6. Химический синтез, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК

Химический синтез ДНК. Фосфорамидный метод. Применение синтезированных олигонуклеотидов. Синтез генов. Синтез коротких генов. Сборка генов из модулей. Сборка генов из двухцепочечных фрагментов.

Тема 7. Оптимизация экспрессии генов, клонированных в прокариотических системах

Экспрессия генов при участии сильных регулируемых промоторов. Получение больших количеств белковых продуктов. Химерные белки. Включение белков в поверхностные структуры. Однонаправленное тандемное расположение генов. Трансляционные экспрессирующие векторы.

Раздел 2. Развитие технологий на основе использования микробиологических систем, модифицированных методами генной инженерии

Лк – 16 часов, ПЗ- 12 часов, СРС – 20 часов


Тема 8. Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем

Необходимость замены прокариот эукариотами при синтезе стабильных и биологически активных белков. Посттрансляционные изменения белков в клетках эукариот – эукариотические экспрессирующие векторы. Системы экспрессии Saccharomyces cerevisiae. Секреция гетеролитических белков, синтезируемых S. cerevisiae. Применение других дрожжевых систем экспрессии.

Тема 9. Микробиологическое производство лекарственных систем

Интерфероны человека, полученные методом генной инженерии. Гормон роста человека, полученный методом генной инженерии. Ферменты. Вакцины. Антибиотики. Лекарственные средства против ВИЧ.

Тема 10. Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов

Обеспечение условий оптимального роста рекомбинантного микроорганизма с целью получения продукта с наибольшим выходом. Рост микроорганизмов. Обобщенная схема процесса промышленной ферментации. Периодическая культура. Непрерывная культура. Повышение эффективности ферментации. Типичные крупномасштабные системы ферментации. Сбор клеток. Разрушение клеток. Дальнейшая обработка. Солюбилизация белков.

Тема 11. Биодеградация токсичных соединений

Микроорганизмы, участвующие в «переработке» бытовых, промышленных и сельскохозяйственных 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.


Раздел 3. Перспективные направления развития биотехнологии и диверсификация биотехнологических производств

СРС – 107 часов.


Тема 12. Биотехнология топлива. Энергетическое использование биомассы

Виды биомассы. Энергетическая ценность различных видов биомассы. Методы переработки биомассы. Особенности технологии переработки лигноцеллюлозных типов биомассы. Производство биоэтанола, биодизеля, биогаза, биоводорода. Производства бутанола и других энергоносителей в анаэробных условиях.

Тема 13. Стволовые клетки с позиций биотехнологии

Особые свойства стволовых клеток, определяющие их использование в современной медицине. Эмбриональные и взрослые стволовые клетки, их плюрипотентные возможности. Создание линий эмбриональных стволовых клеток. Биотехнологии создания различных типов тканей с использованием стволовых клеток. Проблемы антигенности при использовании стволовых клеток. Перенос ядер соматических клеток. Перспективы использования и правовые вопросы, связанные с проблемой стволовых клеток.

Тема 14. Диверсификация продуктов переработки биомассы

Важная задача современности – переход на использование возобновляемых источников сырья и энергии. Диверсификация продуктов переработки биомассы – основной путь расширения возможностей замены ископаемых видов сырья и топлива возобновляемыми. Возможности производства из различных видов биомассы новых видов топлив (твердых, жидких, газообразных), химикалиев, пластмасс, прямого преобразования химической энергии биомассы в электрическую.


Заключение

ПЗ – 1 час

Состояние и перспективы развития современной биотехнологии – общие выводы на основе теоретического материала лекций, прикладного материала, практических занятий и информации, полученной в ходе самостоятельной работы студентов.


4.4. Практические занятия

Раздел 1. Развитие научных основ современной биотехнологии

ПЗ – 6 часов, СРС – 6 часов


№ п.п.
Номер темы дисциплины
Наименование темы практического занятия

1.
Тема 5.


Генетика и технология рекомбинантных ДНК

1. Векторы для клонирования. Методики молекулярного клонирования. Электропорация. Конъюгация.

2.
Тема 6.
Химический синтез, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК

2. Методы секвенирования ДНК, полимеразная цепная реакция (ПЦР).

3.

Тема 7.
Оптимизация экспрессии генов, клонированных в прокариотических клетках.

3. Методы стабилизации белков и повышения эффективности их секреции.


Раздел 2. Развитие технологий на основе использования микробиологических систем, модифицированных методами генной инженерии

ПЗ – 12 часов, СРС – 12 часов

№ п.п.
Номер темы дисциплины
Наименование темы практического занятия

1.
Тема 8.


Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем

4. Методики работы с экспрессирующими векторами при использовании клеток насекомых и млекопитающих.

2.
Тема 9.
Микробиологическое производство лекарственных систем

5. Методы получения моноклональных антител как лекарственных средств.

3.

Тема 10.
Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов.

6. Биореакторы. Типы биореакторов. Принципы их действия. Методики выбора биореакторов для крупномасштабных систем ферментации.

4.

Тема 11.
Биодеградация токсичных соединений

7. Анализ путей ферментативного превращения ароматических соединений.


4.6. Виды самостоятельной работы студентов


4.6.1. Подготовка к аудиторным занятиям –36часов


4.6.2. Самостоятельное изучение теоретического материала – 97 часов

Перечень вопросов для самостоятельного изучения приведенных по каждой теме, вынесенной на СРС.

Тема 12
Биотехнология топлива. Энергетическое использование биомассы.

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Виды биомассы, ее энергетическая ценность

2. Газификация биомассы при производстве биотоплива

3. Производство биотоплива из синтез-газа

4. Методы предподготовки лигноцеллюлозных типов биомассы

5. Производство биоэтанола путем ферментации целлюлозы

6. Производство биоэтанола путем ферментации крахмалосодержащего сырья

7. Производство биодизеля из растительных жиров

8. Производство биогаза в процессах метаногенеза

9. Производство бутанола и других энергоносителей в анаэробных процессах

10.Возможный вклад биотехнологии в водородную энергетику

Тема 13
Стволовые клетки с позиций биотехнологии

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Особые свойства стволовых клеток, определяющие их использование

2. Источники недифференцированных (стволовых) клеток.

3. Взрослые стволовые клетки и их плюрипотентные возможности.

4. Эмбриональные стволовые клетки.

5. Создание линий эмбриональных стволовых клеток.

6. Использование эмбриональных стволовых клеток для образования различных типов тканей.

7. Технология переноса ядер соматических клеток.

8. Регулирование антигенной активности стволовых клеток.

9. О возможности создания стабильной клеточной линии путем слияния соматической и эмбриональной клеток.

10. Этические и юридические ограничения в отношении исследований и использования стволовых клеток.

Тема 14
Диверсификация продуктов переработки биомассы.

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Методы получения жидкого углеводородного топлива из биомассы.

2. Возможности получения из биомассы спиртов и простых эфиров.

3. Возможности получения добавок к бензину, повышающих его октановое число.

4. Расширение областей применения глицерина как побочного продукта производства биодизеля.

5. Диверсификация производства биоэтанола за счет выпуска товарных ферментов.

6. Использование лигнина для получения химических продуктов и энергии.

7. Метаногенез с повышенной долей водорода в газообразных продуктах.

8. Возможности получения химических продуктов: мочевины, формальдегида, уксусной кислоты, акриловой кислоты, аминокислот и др.

9. Синтез биоразлагаемых полимеров как альтернативы современным упаковочным материалам.

10. Методы культивирования и области использования микробной биомассы.


4.6.3. Подготовка отчета – 10 час.

Отчет составляется по результатам СРС. В каждом отчете приводятся результаты поиска и анализа литературных данных по одному из вопросов по каждой из следующих тем:

Тема 12
Биодеградация топлива. Энергетическое использование биомассы.

Тема 13.
Стволовые клетки с позиций биотехнологии.

Тема 14.
Диверсификация продуктов переработки биомассы.

Объем отчета не более 20 стр.


Защита отчета по результатам СРС

Защита отчета проводится в форме устного доклада, продолжительностью до 12 минут. Защита включает также вопросы и ответы по теме доклада, обсуждение. По результатам защиты отчета принимается решение: «одобрить отчет» или «направить отчет на доработку».

Решение «одобрить отчет» принимается при представлении в нем материала по каждой из тем раздела 3 РОП, анализа представленного материала и выводов (рекомендаций по его использованию в области биотехнологии). Решение «направить отчет на доработку» принимается, если в нем не отражена какая-либо из тем раздела 3 РОП или анализ представленного материала выполнен некачественно, не приведены использованные литературные источники.

Представление и защита отчета по результатам СРС является обязательными условиями допуска студента к зачету по данной дисциплине.

Перечень вопросов для СРС – см. п. 4.6.

5. Виды контроля

5.1. Виды промежуточного контроля

№

п.п.
Номер модуля
Номера разделов
Наименование материалов контроля

1.
Мод. 1
1
Собеседование

2.
Мод. 2
2
Собеседование

3.
Мод. 3
3
Защита отчета


5.2.Виды итогового контроля:

Зачет

Порядок проведения зачета

К зачету допускаются студенты, прослушавшие курс «Современные проблемы науки и производства в области биотехнологии», представившие и защитившие отчет по результатам самостоятельной работы по вопросам (заданиям), изложенным в разделе 3, и имеющие при себе зачетную книжку. Во время зачета студент имеет право пользоваться рабочей программой дисциплины и отчетом по результатам самостоятельной работы.

Форма зачета – устный ответ на два вопроса.

Успеваемость студентов на зачете оценивается оценками: «зачтено», «незачтено».

Критерии оценки ответов студентов при сдаче зачета:

– оценка «зачтено» выставляется за правильные, профессионально аргументированные ответы на все вопросы зачетного билета, и при условии представления и защиты отчета по самостоятельной работе.

Оценка «неудовлетворительно» выставляется за неправильный ответ на один или оба вопроса зачетного билета, за ошибки, допущенные в ответах на оба вопроса зачетного билета. Неявка студентов на зачет в зачетной ведомости отмечается словом «неявка». Неявка студента на зачет по неуважительной причине приравнивается к оценке «неудовлетворительно».


Программа зачета

1. Современная биотехнология, ее научные основы и промышленное применение.

2. Молекулярно-биотехнологическая революция.

3. Биологические системы, используемые в современной биотехнологии.

4. Способы хранения и передачи информации в клетке.

5. Генетика и технология рекомбинантных ДНК.

6. Химический синтез, определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК.

7. Оптимизация экспрессии генов, клонированных в прокариотических системах.

8. Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем.

9. Микробиологическое производство лекарственных средств.

10. Промышленный синтез белков при участии рекомбинантных микроорганизмов

11. Биодеградация токсичных соединений.

12*. Биотехнология топлива. Энергетическое использование биомассы.

13*. Стволовые клетки с позиций биотехнологии.

14*. Диверсификация продуктов переработки биомассы.

Примечание: темы 12*, 13*, и 14* включены в СРС и результаты этой работы должны быть отражены в отчетах (см. п. 5.2.1).

Перечень вопросов к зачету

1. Основные биологические системы, используемые в биотехнологии.

2. Прокариоты и эукариоты. Структура и деление клеток.

3. Деление клеток. Культивирование клеток.

4. ДНК. Структура ДНК. Репликация ДНК.

5. Кодирование белков.

6. Регуляция транскрипции у бактерий.

7. Регуляция транскрипции у эукариот.

8. Регуляция синтеза белка.

9. Генетика. Мутации.

10. Технология рекомбинантных ДНК.

11. Рестрицирующие эндонуклеазы.

12. Плазмидные векторы.

13.Создание и скрининг библиотек.

14. Методы молекулярного клонирования.

15.Электропорация. Конъюгация.

16. Химический синтез ДНК.

17. Синтез генов. Сборка генов из модулей.

18. Методы секвенирования ДНК.

19. Полимеразная цепная реакция (ПЦР).

20. Экспрессия генов при участии сильных регулируемых промоторов.

21. Получение больших количеств белковых продуктов.

22. Химерные белки. Включение белков в поверхностные структуры.

23. Трансляционные экспрессирующие векторы.

24. Методы стабилизации белков.

25. Посттрансляционное изменение белков в клетках эукариот.

26. Эукариотические экспрессирующие векторы.

27. Секреция гетеролитических белков.

28. Методы работы с экспрессирующими векторами применительно к клеткам насекомых и млекопитающих.

29. Интерфероны человека, полученные методом генной инженерии.

30. Гормон роста человека, полученный методом генной инженерии.

31. Ферменты.

32. Вакцины. Антибиотики.

33. Стволовые клетки.

34. Методы получения моноклональных антител.

35. Обеспечение условий оптимального роста рекомбинантного микроорганизма.

36. Процесс промышленной ферментации.

37. Сбор, разрушение, обработка клеток.

38. Биореакторы для крупномасштабных систем ферментации.

39. Роль ферментов в процессах биодеградации.

40. Технологии биодеградации, основанные на использовании рекомбинантных штаммов.

41. Биотехнология топлива.

42. Стволовые клетки с позиций биотехнологии.

43. Диверсификация продуктов переработки биомассы.


.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

6.1.1. Основная литература

№ п.п.
Автор(ы)
Наименование
Издательство, год издания, гриф
Назначение, вид издания
Кол-во экземпл. в библ.

1.
Бирюков В.В.
Основы промышленной биотехнологии
М.: КолосС 2004, УМО по химической технологии и биотехнологии.
Учебное

пособие
68

2.
Комов В.П.,

Шведова В.Н.
Биохимия
М.: ДРОФА; 2004, Минобрнауки РФ
Учебник
73


6.1.2. Дополнительная литература


№ п.п.
Автор(ы)
Наименование
Издательство, год издания, гриф
Вид издания
Кол-во экземпл. в библ.

1.
Глик Б., Пастернак Дж.
Молекулярная биотехнология. Принципы и применение/Пер. с англ.
М.: Мир, 2002.
Зарубежный учебник
35


6.1.3. Методические пособия, изданные в ПГТУ

№ п.п.
Автор(ы)
Наименование
Издательство, год издания, гриф
Вид издания
Кол-во экземпл. в библ.

1.
Виноградова А.В., Козлова Г.А., Аникина Л.В.
Биотехнология топлива
Пермь, Изд-во ПГТУ, 2008.
Учебное

пособие
45*

* 20 книг имеется на кафедре.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

6.2.1. Компьютерные обучающие и контролирующие программы не предусмотрены.

6.2.2. Аудио- и видео-пособия

Вид аудио- и видео-пособия

Наименование пособия

телефильм
кинофильм
слайды
аудио-пособие

1
2
3
4
5







*



Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение/пер. с англ. М.: Мир, 2002.

* На кафедре имеется электронный вариант указанного учебника, в котором содержатся многочисленные цветные иллюстрации.


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины


7.1. Специализированная учебная лаборатория – не используется

7.2. Основное учебное оборудование

№ п.п.
Наименование дисциплин в соответствии с учебным планом
Наименование специализированных аудиторий, кабинетов, лабораторий и пр. с перечнем основного оборудования
Форма владения, пользования (собственность, оперативное управление, аренда и т.п.)

1
2
3
4

1.

Современные проблемы науки и производства в области биотехнологии
Лаборатория, ауд. 216, к. «Б». Компьютеры AMD Athlon (4 шт.), Intel Core 2 Duo (2 шт.)
Оперативное управление



Карта обеспеченности учебно-методической литературой



Дисциплина Современные проблемы науки и производства в области биотехнологии

Кафедра химии и биотехнологии факультет химико-технологический

Направление (специальность)
Номер семестра
Кол-во студентов

Библиографическое описание издания (автор, заглавие, вид, место, изд-во, год издания, кол-во страниц)
Количество экземпляров в библиотеке

Основной лектор

240100.68

Химическая технология и биотехнология
9
10
Основная литература:

1. Бирюков В.В.Основы промышленной биотехнологии. М.: КолосС, 2004. – 296 с.

2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: ДРОФА; 2004, 2004. – 638 с.


Дополнительная литература:

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

2. Виноградова А.В., Козлова Г.А., Аникина Л.В. Биотехнология топлива. Пермь, Изд-во ПГТУ, 2008. – 211 с.


68


73


35


45
д.х.н. Вольхин Владимир Васильевич

тел. 239-15-11


Согласовано:

Зав. отделом комплектования библиотеки _________________ ______ Лымарева Л.И.

(ученая степень, звание) (подпись) (Ф.И.О.)


Книгообеспеченность дисциплины составляет:

- обязательной учебной литературой на 10.03.2009 более одного экз/обуч

(число, месяц, год) (экземпляров на одного обучаемого)

- дополнительной учебной литературой на 10.03.2009 более одного экз/обуч

(число, месяц, год) (экземпляров на одного обучаемого)


Лист регистрации изменений



№ п.п.
Содержание изменения
Дата,

Номер протокола

Заседания кафедры. Подпись заведующего кафедрой

1.






2.






3.