1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель освоения дисциплины - формирование современных представлений об уровне научных достижений в области биоинженерии и биотехнологии, клеточной и генетической инженерии, энзимологии; знакомство с современными промышленными биотехнологическими процессами. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-8 | Способен использовать современную исследовательскую аппаратуру и вычислительную технику для решения инновационных задач в профессиональной деятельности. |
| ОПК-8.1 | Знает принципы работы современной исследовательской аппаратуры и вычислительной техники |
| ОПК-8.2 | Умеет выбрать необходимую для решения профессиональных задач современную исследовательскую аппаратуру и вычислительную технику |
| ОПК-8.3 | Владеет навыками использования современной исследовательской аппаратуры и вычислительной техники для решения инновационных задач в профессиональной деятельности |
| ПК-1 | Способен разрабатывать новые биотехнологии и новую биотехнологическую продукцию для пищевой промышленности |
| ПК-1.1 | Знает основы биотехнологии производства пищевых продуктов |
| ПК-1.2 | Умеет анализировать состав продовольственного сырья и готовых продуктов и разрабатывать новые биотехнологии и биотехнологическую продукцию для пищевой промышленности |
| ПК-1.3 | Владеет методами контроля качества продовольственного сырья и готовых продуктов |
| ПК-2 | Способен разрабатывать новые и модифицировать существующие биотехнологические процессы получения БАВ с использованием микроорганизмов, клеточных культур, животных и растений |
| ПК-2.1 | Знает основные классы БАВ и методы их получения, способы культивирования организмов |
| ПК-2.2 | Умеет анализировать отечественный и зарубежный опыт в области технологий получения БАВ, модифицировать существующие биотехнологические процессы получения БАВ |
| ПК-2.3 | Владеет методами культивирования живых организмов и навыками планирования и организации проведения исследовательских работ в области биотехнологических процессов получения БАВ |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Знает современную исследовательскую аппаратуру и вычислительную технику; Знает основы биотехнологии производства пищевых продуктов; Знает основные классы БАВ и методы их получения, способы культивирования организмов |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Умеет использовать современную исследовательскую аппаратуру и вычислительную технику для решения инновационных задач в профессиональной деятельности; Умеет анализировать состав продовольственного сырья и готовых продуктов и разрабатывать новые биотехнологии и биотехнологическую продукцию для пищевой промышленности; Умеет анализировать отечественный и зарубежный опыт в области технологий получения БАВ, разрабатывать новые и модифицировать существующие биотехнологические процессы получения БАВ |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеет навыками использования современной исследовательской аппаратуры и вычислительной техники; Владеет методами контроля качества продовольственного сырья и готовых продуктов; Владеет методами культивирования живых организмов и навыками планирования и организации проведения исследовательских работ в области биотехнологических процессов получения БАВ |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Теоретическая подготовка к эксперименту | ||||||
| 1.1. | Литературный обзор по теме эксперимента | Лабораторные | 4 | 10 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| 1.2. | Способы введения в культуру in vitro декоративных культур | Сам. работа | 4 | 16 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| 1.3. | Способы введения в культуру in vitro древесных растений. | Сам. работа | 4 | 16 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| 1.4. | Способы введения в культуру in vitro плодово-ягодных культур | Сам. работа | 4 | 16 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| 1.5. | Поиск научных статей и монографий по теме эксперимента | Сам. работа | 4 | 28 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| Раздел 2. Планирование эксперимента | ||||||
| 2.1. | Введение в культуру in vitro хризантемы | Лабораторные | 4 | 8 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| 2.2. | Оформление результатов эксперимента | Лабораторные | 4 | 8 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
| Раздел 3. Оформление отчета по результатам эксперимента | ||||||
| 3.1. | Подготовка отчета по теме исследования | Лабораторные | 4 | 6 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ: 1. Клональное микроразмножение растений и его практическое применение. 2. Типы клонального микроразмножения. 3. Основные этапы и преимущества метода. 4. Способы получения безвирусного посадочного материала. Метод апикальных меристем. Термо- и хемотерапия. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ 1. Каллусные культуры растений. Фазы ростового цикла каллусных культур. 2. Опухолевые и привыкшие ткани. Сходство и различия. 3. Суспензионные культуры растений. 4. Соматическая гибридизация. 5. Морфогенез в клеточных культурах растений. Типы морфогенеза. 6. Этапы соматического эмбриогенеза. Причины возникновения и условия для дальнейшего развития. 7. Индукция разных типов органогенеза в культуре каллусных тканей. 8. Генетические и эпигенетические основы морфогенеза. Белки-маркеры морфогенеза. 9. Клональное размножение растений и практическое применение. 10. Размножение растений методом активации развития существующих в растении меристем. 11. Размножение растений методом индукции возникновения адвентивных почек. 12. Методы оздоровления посадочного материала от вирусов. 13. Методы клеточной инженерии растений. 14. Основы криосохранения растений. 15. Методы приготовления суспензионной культуры. ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ 1. Объединение геномов клеток разных видов и родов возможно при соматической гибридизации: 1. только в природных условиях; 2. только в искусственных условиях; 3. в природных условиях и искусственных условиях. 2. Высокая стабильность протопластов достигается при хранении: 1. на холоду; 2. в гипертонической среде; 3. в среде с добавлением антиоксидантов; 4. в анаэробных условиях. 3. Полиэтиленгликоль ПЭ 4, вносимый в суспензию протопластов: 1. способствует их слиянию; 2. предотвращяет их слияние; 3. повышает стабильность суспензии; 4. предотвращает микробное заражение. 4. Для протопластирования наиболее подходят суспензионные культуры: 1. в лаг-фазе; 2. в фазе ускоренного роста; 3. в логарифмической фазе; 4. в фазе замедленного роста; 5. в стационарной фазе; 6. в фазе отмирания. 5.Технологический воздух для биотехнологического производства стерилизуют: 1. нагреванием; 2. фильтрованием; 3. облучением. 6. Преимущество растительного сырья, получаемого при выращивании культур клеток перед сырьем, получаемым из плантационных или дикорастущих растений: 1. большая концентрация целевого продукта; 2. меньшая стоимость; 3. стандартность; 4. более простое извлечение целевого продукта. 7. Ауксины – термин, под которым объединяются специфические стимуляторы роста: 1. растительных тканей; 2. актиномицетов; 3. животных тканей; 4. эубактерий. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы к зачету 1. Клональное микроразмножение растений как метод получения растений in vitro. 2. Этапы клонального микроразмножения растений. 3. Основные модели микроразмножения растений. 4. Преимущества и недостатки метода клонального микроразмножения. 5. Факторы, влияющие на успех микроразмножения. 6. Практическое применения метода микроклонального размножения. 7. Введение эксплантов в культуру in vitro. 8. Стерилизующие агенты, которые используются при введении в культуру in vitro. 9. Способы введения в культуру in vitro декоративных культур. Особенности и проблемы работы в культуре in vitro с данным типом растений. 10. Способы введения в культуру in vitro древесных растений. Особенности и проблемы работы в культуре in vitro с данным типом растений. 11. Способы введения в культуру in vitro плодово-ягодных культур. Особенности и проблемы работы в культуре in vitro с данным типом растений. 12. Клональное микроразмножение декоративных культур. Особенности размножения, укоренения и адаптации к культуре ex vitro. 13. Клональное микроразмножение плодово-ягодных растений. Особенности размножения, укоренения и адаптации к культуре ex vitro. 14. Клональное микроразмножение древесных растений. Особенности размножения, укоренения и адаптации к культуре ex vitro. 15. Этап адаптации растений к условиям ex vitro. Общее описание этапа адаптации. Основные проблемы. Приборы и установки, используемые для адаптации растений. 16. Оздоровление посадочного материала от вирусов. Основные методы. Факторы, влияющие на оздоровление. 17. Термотерапия как один из методов оздоровления посадочного материала. 18. Хемотерапия как один из методов оздоровления посадочного материала. 19. Применения культуры изолированных меристем как одного из методов оздоровления посадочного материала. |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Лутова, Л. А. | Биотехнология высших растений: | Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003 | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Вечернина Н. А. | Биотехнология растений: учеб. пособие | Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2009 | |
| Л2.2 | Л. П. Хлебова, Н. Ю. Сперанская, Е. С. Яценко | Прикладная биотехнология: лаб. практикум: учебное пособие | , 2016 | elibrary.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | www.cbio.ru | |||
| Э2 | www.elibrary.ru | |||
| Э3 | www.lib.asu.ru | |||
| Э4 | Курс в Moodle "Научно-исследовательский пратикум по биотехнологии" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Office; Word, Excel, PowerPoint u др. Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.consultant.ru/ http://elibrary.asu.ru http://elibrary.ru http://www.scopus.com https://link.springer.com/ http://www.biolib.de/ https://biomolecula.ru/ https://openlibrary.org/ http://cyberleninka.ru/ https://bioumo.ru/ | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 111Л | лаборатория землеведения и почвоведения; кабинет почвоведения; кабинет почвоведения, земледелия и агрохимии – учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 26 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optimal-C – 1 шт.; шкаф для хранения наглядного материала для занятий по почвоведению и геологии (коллекция почв, минералов, схемы, рисунки) – 2 шт. |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| 1.Подготовка рефератов один из видов самостоятельной работы, в которой автор раскрывает суть исследуемой проблемы; приводит различные точки зрения, а также собственные взгляды не нее. Содержание реферата должно быть логичным; изложение материала носит проблемно-тематический характер. Правила оформления реферата. Объем реферата должен составлять до 15 страниц машинописного текста и обязательно включать: • Титульный лист (образец) • Содержание • Введение. Введение отражает осознание автором актуальности темы в современное время и различные направления работы современного научного общества по теме исследования с перечислением авторов • Основная часть реферата. Все главы работы должны быть логично взаимосвязаны. Все параграфы и подразделы работы должны быть подчинены главному направлению темы, органически связаны между собой и являться логическим продолжением один другого. Вместе с тем, каждая глава должна носить самостоятельный законченный характер. • Заключение. Все задачи, поставленные во введении должны найти отражение в заключении • Библиографический список (не менее 5 источников) включает в себя нормативно-правовые акты, специальную научную и учебную литературу, другие использованные материалы, и должен быть организован в соответствии с едиными требованиями библиографического описания произведений печати. При необходимости (по желанию студента) материал может содержать рисунки, таблицы. Реферат сдается студентом в назначенный преподавателем срок. При выставлении оценки за выполненный студентом реферат учитывается полнота раскрытия проблемы, сложность и доступность изложения, современная оценка проблемы, соответствие материала всем указанным пунктам плана, объем и количество использованной литературы, правильность оформления. 2. Подготовка к выступлениям с докладами, сообщениями на занятиях. Доклад – содержательно подготовленный устный научный текст, как правило, опирающийся на написанные реферат (даже в случаях, когда докладчик не обращается к тексту при выступлении), обладающий четкой композиционной и жанровой оформленностью, а также характерными чертами устной научной речи. Цель доклада – не только сообщить определенную информацию, но и, обеспечив активное логическое мышление слушателей, добиться ее усвоения. Правила подготовки доклада Подготовка доклада делается парами. К докладу должна быть сделана презентация (ppt или pdf) и электронный конспект доклада. Конспект должен содержать название доклада и имена докладчиков. Сам доклад должен длиться не более 15 минут. После его окончания проводится дискуссия с аудиторией. При подготовки доклада необходимо учитывать следующие правила: - понимание материала: вы должны полностью понимать то, что говорите. - знание искусства выступлений: обязательно прочесть классические руководства: - идеальные источники: не ограничивайтесь предложенными источниками, найдите наиболее подходящие и удобные для вас материалы. - одобрение преподавателя: предварительная версия электронного конспекта доклада и слайды должны быть согласованы с преподавателем за несколько дней до выступления. - пробное выступление: при подготовке доклада необходимо сделать пробное выступление (например, друг перед другом, если доклад готовится вдвоем). 3. Подготовка учебных презентаций и видеофильмов. Учебная презентация - форма представления учебного материала в программе Microsoft Power Point. Презентация - это не просто конспект определенной темы из учебника, это творческое изложение материала, представление реферата или доклада по определенной теме. Правила оформления учебных презентаций Объем презентации должен составлять от 15 до 25 слайдов и обязательно включать: титульный лист; план; введение; содержание; заключение; список литературы (не менее 5 источников) и ссылки на источники из Интернета. Защита презентации происходит на одном из занятий. В течение 5 минут студент демонстрирует и рассказывает содержание работы по презентации. Методические указания по подготовке учебных презентаций указаны электронном учебном пособии: Ваганов А.В. Подготовка и создание презентаций по практическим курсам «Информационные технологии в биологии и экологии [электронный доступ] http://ssbg.asu.ru/down-vaganov/didakt_mat/Praesento_Vaganov_A.V._2012.pdf http://ssbg.asu.ru/praesento.html При выставлении оценки за выполненный студентом доклад и подготовленную презентацию учитывается полнота раскрытия проблемы, доступность изложения, научность представленных материалов, современная оценка проблемы, соответствие материала всем указанным пунктам плана, объем и количество использованной литературы, правильность оформления и эстетичность представленной презентации. 4. Защита лабораторных работ После выполнения лабораторная работа подлежит сдаче (защите работы) преподавателю. Защита проходит каждым студентом индивидуально. При оценке выполнения лабораторной работы учитывается: - правильность и аккуратность выполнения, наличие анализа результатов, грамотного вывода по работе; - знание теоретического материала по выполненной работе и методики выполнения; - степень самостоятельности в выполнении работы. Форма отчета: сдача (защита) лабораторных работ 5. На тестирование отводится 20 минут. Каждый вариант тестовых заданий включает 20 вопросов. За каждый правильно отвеченный вопрос дается 1 балл. Перевод в бально-рейтинговую оценку представлен выше. |