Geum.ru

Вопросы к курсовому экзамену по биотехнологии для студентов очной и заочной формы обучения

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

ВоПРОСЫ К КУРСОВОМУ ЭКЗАМЕНУ ПО биотехнологии

для студентов очной и заочной формы обучения


1. Биотехнология как научная дисциплина. Определения. Генетическая связь с другими науками. Этапы становления биотехнологии.

2. Цели и задачи биотехнологии. Характеристика.

3. Предпосылки возникновения и развития биотехнологии как науки и сферы производства.

4. Классификация продуктов биотехнологии. Характеристика. Примеры.

5. Основные направления и разделы биотехнологии: фармацевтическая (биотехнология лекарственных средств), геологическая, энергетическая, сельскохозяйственная, пищевая, экологическая и космическая биотехнология. Характеристика. Направления и перспективы развития.

6. Виды биологических объектов, применяемых в биотехнологии, их классификация и характеристика.

7. Биологические объекты животного происхождения. Характеристика. Примеры биологически активных веществ, получаемых на их основе.

8. Биологические объекты растительного происхождения. Классификация. Характеристика. Примеры их практического применения.

9. Микроорганизмы как объекты биотехнологического производства. Классификация. Характеристика. Преимущества культивирования объектов микробного происхождения в сравнении с растительными и животными биологическими объектами. Сферы практического применения продуктов микробиологического синтеза.

10. Ферменты как биологические объекты. Классификация. Характеристика. Сферы практического применения.

11. Биокатализ. Характеристика. Преимущества и недостатки применения ферментов в качестве катализаторов. Сферы практического применения. Промышленные биокатализаторы на основе индивидуальных ферментов и полиферментных комплексов.

12. Биотехнологические процессы, их классификация. Требования, предъявляемые к ним.

13. Перспективные направления развития биотехнологии как науки и сферы производства. Примеры.

14. Селекция. Методы селекции, их характеристика. Практическое применение результатов селекции в биотехнологии.

15. Скрининг продуцентов биологически активных веществ: сущность, виды, преимущества и недостатки метода.

16. Клеточная инженерия: предмет, исторические этапы становления, перспективные направления развития. Области практического применения достижений клеточной инженерии.

17. Конструирование новых продуцентов лекарственных веществ с помощью методов клеточной инженерии.

18. Изолированные протопласты. Методы получения, их преимущества и ограничения. Техника слияния протопластов. Получение новых гибридных молекул в качестве целевых продуктов. Примеры практического применения культуры протопластов.

19. Гибридомы как продуценты моноклональных антител. Сущность гибридомной технологии.

20. Этапы получения моноклональных антител. Характеристика.

21. Области практического применения моноклональных антител.

22. Технология получения рекомбинантных белков. Этапы. Характеристика. Сферы практического применения рекомбинантных белков.

23. Генетическая инженерия. Уровни. Характеристика. Сущность. Создание с помощью методов генетической инженерии высокоактивных продуцентов лекарственных веществ.

24. Сферы практического применения достижений генетической инженерии. Примеры.

25. Вектор в генетической инженерии. Классификация. Характеристика. Требования, предъявляемые к ним.

26. Основы химического, химико-ферментативного и ферментативного синтеза фрагментов ДНК.

27. Ферменты в генетической инженерии (рестриктазы, лигазы), механизм их действия.

28. Современные концепции организации промышленных биотехнологических производств. Структурная организация биотехнологического производства. Отличительные особенности биотехнологического производства от традиционных видов технологий. Преимущества и недостатки биотехнологических производств по сравнению с традиционными технологиями получения биологически активных соединений, в том числе и лекарственных веществ.

29. Требования систем GLP, GCP, GMP к организации и реализации промышленных биотехнологических производств.

30. Технические условия биотехнологического производства. Понятие. Структура. Характеристика.

31. Регламент биотехнологического производства. Понятие. Разделы. Характеристика.

32. Принципы технического оснащения биотехнологических производств.

33. Питательные среды, применяемые в биотехнологическом производстве: классификация, характеристика. Составные компоненты питательных сред, их назначение. Технология приготовления питательных сред. Методы стерилизации питательных сред.

34. Принципы создания и обеспечения условий асептики в биотехнологическом производстве. Методы стерилизации, их характеристика. Проблемы сохранения биологической ценности.

35. Этапы и технология получения посевного материала (действующего биологического начала) в биотехнологическом производстве. Чистая культура. Элективная (накопительная) культура. Проточная культура.

36. Стадия ферментации в биотехнологическом производстве. Понятие. Характеристика. Классификация процессов ферментации. Условия ферментации в зависимости от вида культивируемого биологического объекта (микроорганизмы, растительные и животные биологические объекты). Аппаратурное оформление данной стадии биотехнологического процесса.

37. Критерии подбора ферментеров в зависимости от целей реализации биотехнологического процесса. Классификации биореакторов в зависимости от: вида культивируемого биологического объекта, назначения, гидродинамических условий, режима протекающих процессов, конструкционных особенностей (от способов потребления энергии, смешения и ввода энергии).

38. Методы выделения и очистки целевых продуктов, образующихся в биотехнологических процессах, в зависимости от их локализации (внутри или вне клетки).

39. Параметры и средства контроля и управления биотехнологическими процессами. Общие требования к методам и средствам контроля, применяемым в промышленных биотехнологических производствах. Современное состояние методов и средств автоматического контроля в биотехнологии.

40. Критерии эффективности биотехнологических производств.

41. Ферменты: понятие, классификация, свойства, биологическая роль. Аспекты биотехнологического производства ферментов медицинского назначения. Этапы биотехнологического процесса, аппаратурное оформление стадий процесса. Методы выделения и очистки ферментов. Оценка качества ферментов микробиологического синтеза.

42. Схема промышленного биотехнологического получения грибной амилазы: продуценты, питательная среда, условия и техника культивирования, методы выделения и очистки целевого продукта.

43. Инженерная энзимология. Цели. Задачи. Перспективы развития. Иммобилизованные биологические объекты, их преимущества по сравнению с неиммобилизованными объектами. Сферы практического применения иммобилизованных биологических объектов (ферментов, клеток).

44. Сорбенты, применяющиеся для иммобилизации ферментов и целых клеток: классификация, характеристика и требования, предъявляемые к ним.

45. Иммобилизация за счет образования ковалентных связей между ферментом и носителем. Разновидности способов связывания фермента с носителем. Виды сорбентов для ковалентной иммобилизации. Преимущества и недостатки метода. Примеры практического использования, таким образом, иммобилизованных структур.

46. Адсорбция ферментов как способ их иммобилизации. Сорбенты: классификация, характеристика, требования. Виды сорбции, их сравнительная характеристика. Преимущества и недостатки адсорбции как способа иммобилизации биообъектов.

47. Иммобилизация ферментов путем их включения в структуру геля. Преимущества и ограничения данного метода иммобилизации. Техника иммобилизации ферментов в структуре геля. Сферы практического применения.

48. Микрокапсулирование как способ иммобилизации ферментов. Техника получения микрокапсул, варианты микрокапсулирования ферментов. Примеры практического применения.

49. Иммобилизация ферментов путем включения в структуру липосом. Преимущества. Методы включения ферментов в структуру липосом. Оценка степени включения фермента в структуру липосом.

50. Иммобилизация ферментов путем включения в структуру волокон. Виды волокон для иммобилизации ферментов. Примеры практического применения.

51. Сферы практического применения иммобилизованных ферментов: в лечебном питании, при получении полусинтетических -лактамных антибиотиков, разделении рацемических смесей аминокислот, биотрансформация стероидных соединений, в медицине, органическом синтезе и аналитической практике.

52. Перспективы практического применения биосенсоров на основе иммобилизованных ферментов, целых клеток или составных частей клеток, их преимущества и недостатки, устройство и области практического применения.

53. Перевязочные средства нового поколения. Преимущества аппликационно-сорбционной терапии. Сферы практического применения. Виды сорбентов, применяемых в аппликационно-сорбционной терапии, их сравнительная характеристика и требования, предъявляемые к ним.

54. Иммобилизация целых клеток микроорганизмов и растений. Методы иммобилизации. Преимущества. Ограничения. Примеры практического применения.

55. Соиммобилизация клеток. Методы. Преимущества и проблемы практического использования соиммобилизованных биологических объектов.

56. Полиферментные системы. Характеристика. Преимущества практического применения.

57. Первичные метаболиты: понятие и условия биосинтеза.

58. Продуценты первичных метаболитов. Характеристика. Фазы и условия развития.

59. Механизмы регуляции процесса биосинтеза первичных метаболитов.

60. Механизмы интенсификации процесса биосинтеза первичных метаболитов.

61. Аминокислоты: характеристика, классификация, сферы практического применения. Способы получения аминокислот, их сравнительная характеристика.

62. Микробиологический синтез аминокислот. Преимущества. Недостатки. Продуценты аминокислот: ауксотрофные и регуляторные мутанты.

63. Биотехнология глутаминовой кислоты: механизм биосинтеза, продуценты, питательные среды, условия и особенности ферментации, методы выделения и очистки. Сферы практического применения.

64. Биотехнология триптофана (одно- и двухступенчатые схемы получения): продуценты, питательные среды, условия и особенности ферментации, методы выделения и очистки. Сферы практического применения.

65. Биотехнология кормового и высокоочищенного препаратов лизина: продуценты, питательные среды, условия и особенности ферментации, методы выделения и очистки. Сферы практического применения.

66. Химико-энзиматический способ получения лизина. Характеристика. Преимущества метода.

67. Витамины: понятие, биологическая роль. Сравнительная характеристика основных способов получения витаминов.

68. Витамин В2: химическая природа, биологическая роль. Схема биотехнологического получения витамина кормового и высокоочищенного препаратов витамина В2: продуценты, питательные среды, условия и техника культивирования, методы выделения и очистки. Сферы практического применения.

69. Витамин В12: химическая природа, биологическая роль. Схема биотехнологического получения кормового и высокоочищенного препаратов витамина В12: продуценты, питательные среды, условия и техника культивирования, методы выделения и очистки продукта. Сферы практического применения.

70. Витамин С: химическая природа, биологическая роль, схема и условия биосинтеза.

71. Витамины группы D: химическая природа, биологическая роль. Схема биотехнологического получения эргостерина и витамина D2. Факторы, влияющие на выход витамина D2.

72. Витамин Н: химическая природа, биологическая роль. Схема биотехнологического получения витамина Н: продуценты, технологические стадии процесса. Проблемы промышленного получения индивидуального препарата биотина.

73. Каротиноиды: классификация, характеристика, биологическая роль. Этапы биотехнологического получения. Определение суммарного содержания каротиноидов в биологических жидкостях.

74. Вторичные метаболиты. Понятие. Характеристика. Фазы развития микроорганизмов-продуцентов в процессе биосинтеза вторичных метаболитов. Условия биосинтеза вторичных метаболитов.

75. Антибиотики как биотехнологические продукты: понятие, классификации, характеристика. Биологическая роль антибиотиков как вторичных метаболитов. Причины позднего накопления антибиотиков в ферментационной среде по сравнению с накоплением биомассы.

76. Частная биотехнология антибиотиков – пенициллина, низина, стрептомицина, гентамицина сульфата, стрептомицина.

77. Продуценты антибиотиков: классификация, характеристика. Пути и направления создания высокоактивных продуцентов антибиотиков. Причины постоянного поиска новых продуцентов антибиотиков.

78. Механизмы защиты от собственных антибиотиков у их «суперпродуцентов». Виды антибиотикорезистентности у микроорганизмов и проблемы борьбы с ней.

79. Методы определения антимикробной активности антибиотиков. Характеристика.

80. Инсулин. Источники получения. Видовая специфичность. Биотехнологические аспекты производства рекомбинантного инсулина.

81. Интерфероны. Классификация. Характеристика. Пути получения. Биотехнологические аспекты производства рекомбинантного интерферона.

82. Биотехнологическое производство рекомбинантного гормона роста.

83. Биотехнологическое получение интерлейкинов.

84. Иммунобиотехнология как раздел биотехнологии. Вакцины: понятие, характеристика, классификация, требования. Методы получения вакцин.

85. Рекомбинантные вакцины. Характеристика. Преимущества. Недостатки. Перспективы получения. Технология рекомбинантных вакцин.

86. Контроль качества вакцинных препаратов. Этапы контроля.

87. Основные направления использования биотехнологических процессов для решения проблем охраны окружающей среды. Биологическая очистка сточных вод. Биологическая очистка газовых выбросов. Биодеградация твердых отходов. Биологическая утилизация ксенобиотиков.

88. Отходы биотехнологических производств. Классификация. Характеристика. Способы утилизации отходов биотехнологического производства.

89. Этапы биотехнологического процесса получения вторичных метаболитов на основе культуры растительных клеток и тканей, аппаратурное оформление стадий процесса. Примеры. Преимущества получения целевых продуктов с использованием культур клеток растений по сравнению с традиционными методами.

90. Культуры растительных клеток и тканей: понятие, виды, характеристика, сферы практического применения. Фитогормоны: ауксины и цитокинины, их значение для получения культуры растительных тканей.

91. Факторы, влияющие на продуктивность культур тканей и использование их для совершенствования биосинтеза целевых продуктов.

92. Каллусные культуры: понятие, характеристика, фазы развития, техника получения, сферы практического применения. Сходство и отличия каллусных и нормальных клеток.

93. Суспензионные культуры: понятие, характеристика, особенности получения, сферы практического применения.

94. Культура одиночных клеток: понятие, практическое значение, методы получения. Проблемы получения культуры одиночных клеток и пути их преодоления.

95. Меристематическая культура. Характеристика. Практическое значение.

96. Культура одиночных пыльников: понятие, характеристика. Практическое значение.

97. Номенклатура лекарственных препаратов, получаемых из культур растительных клеток. Общая технологическая схема производства лекарственных препаратов на основе биомасс культур клеток растений.

98. Традиционные источники получения стероидных соединений. Штаммы микроорганизмов, обладающие способностью к трансформации (биоконверсии) стероидов. Факторы, влияющие на скорость процесса биоконверсии стероидных соединений. Микробиологический синтез кортизона. Пути усовершенствования технологии получения стероидных соединений.

99. Общие проблемы микроэкологии человека. Функции микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Дисбактериоз: понятие, факторы, обуславливающие его возникновение. Нормофлоры в борьбе с дисбактериозом. Биопрепараты для коррекции состояний, возникающих при дисбактериозе: классификация, характеристика. Стадии биотехнологического получения биопрепаратов.

100. Биотехнологическое получение препаратов кормовых дрожжей на основе: гидролизатов растительного сырья, молочной сыворотки, н-парафинах нефти, природном газе.

101. Особенности технологии пищевого белка.

102. Биотехнология органических кислот. Общая характеристика процесса. Продуценты. Питательные среды. Условия культивирования. Методы выделения и очистки.

103. Биотехнология органических кислот: лимонной, уксусной, пропионовой, молочной, фумаровой, итаконовой кислот.

104. Перспективы и ограничения развития генетической и клеточной инженерии.

105. Биомедицинские технологии. Понятие. Характеристика. Перспективы развития.


Литература

  1. Биотехнология: принципы и применения/ Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонс. – М.: Мир, 1988.
  2. Егорова Т.А. Основы биотехнологии: Учеб. пособие/ Т.А. Егорова, С.М. Клунова, Е.А. Живухина. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.
  3. Лекционный материал по биотехнологии.
  4. Методические указания по курсу биотехнологии.
  5. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды/ Пер. с англ. С.Л. Мехедова, С.М. Миркина. – М.: Мир, 1987.
  6. Словарь по биотехнологии/ А.В. Симонян, Ю.С. Покровская. – Волгоград, 2004.
  7. Технология лекарственных форм: Учебник в 2-х томах. Т. 2/ Р.В. Бобылев, Г.П. Грядунова, Л.А. Иванова и др.// Под ред. Л.А. Ивановой. – М.: Медицина, 1991.
  8. Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств: Учебник в 2-х т./ Под ред. В.И. Чуешова. – Харьков: МТК - Книга; Издательства НФАУ, 2002.