| Закреплена за кафедрой | Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 06.04.01. Биология |
| Профиль | Физико-химическая биология и биотехнология |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 06_04_01_Физхим-1-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 15,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Лабораторные | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Сам. работа | 76 | 76 | 76 | 76 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии
Протокол от 16.06.2020 г. № 4
Заведующий кафедрой Лаврик Ольга Ивановна
| 1.1. | -формирование у магистрантов общих представлений значимости физико-химических методов исследования для решения современных фундаментальных научных и прикладных задач; -ознакомление с классическими и оригинальными физико-химическими методами, применяемыми в биологии и биотехнологическом производстве. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
| ОПК-4 | способностью самостоятельно анализировать имеющуюся информацию, выявлять фундаментальные проблемы, ставить задачу и выполнять полевые, лабораторные биологические исследования при решении конкретных задач с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, нести ответственность за качество работ и научную достоверность результатов |
| ПК-5 | готовностью использовать знание нормативных документов, регламентирующих организацию проведения научно-исследовательских и производственно-технологических биологических работ (в соответствии с направленностью (профилем) программы магистратуры) |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | об успехах и возможностях генной инженерии в создании рекомбинантных вакцин и белков; о проблемах безопасности при работе с рекомбинантными ДНК; основные нормативные документы, регламентирующие организацию проведения научно-исследовательских и производственно-технологических биологических работ; базовые понятия биотехнологии, а также научные и правовые основы обеспечения биобезопасности; термины и понятия генетической инженерии; ферменты, используемые в молекулярном клонировании; векторы клонирования в бактериях; требования, предъявляемые к векторным молекулам; синтез и клонирование кДНК; методы введения ДНК в клетки бактерий, дрожжей, растений и животных; методы получения трансгенных организмов; расширенные знания по молекулярной генетике, генетической инженерии, о геномных и клеточных технологиях; детальное описание методов биотехнологии и микробиологии, пути создания генетически модифицированных организмов основные методы биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований; методы ДНК-анализа, протеомики, компьютерные технологии биоинформатики пути применения методов биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа и использования методов биоинформатики; |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | применять методы отбора и анализа рекомбинантных молекул ДНК; находить и применять основные нормативные документы, регламентирующие организацию проведения научно-исследовательских и производственно-технологических биологических работ; применять методы определения первичной структуры ДНК по Сэнгеру; искать и анализировать литературные источники по теме, работать в биотехнологической лаборатории; провести лабораторный эксперимент по биотехнологии; организовать лабораторный эксперимент с использованием знаний фундаментальных и прикладных разделов биотехнологии работать с лабораторным оборудованием при выполнении биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа применять методы биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа для поставленной задачи спланировать и поставить эксперимент в лаборатории с применением методов биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа, а также проанализировать полученные результаты с помощью биоинформационных методов; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеть методами введения генетического материала в клетки, основами проведения ПЦР и секвенирования; навыками, позволяющими с высокой степенью самостоятельности работать с нормативными документами по профилю работы. методами биотехнологии и микробиологии, знаниями об этапах биотехнологического процесса; Владеть методами введения генетического материала в клетки, основами проведения ПЦР и секвенирования; навыками работы с микробиологическими культурами и другими объектами биотехнологического производства; навыками анализа и контроля микробиологических культур и других объектов биотехнологического производства навыками работы с лабораторным оборудованием при осуществлении биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа методической базой для осуществления биохимических, микробиологических, молекулярно- биотехнологических исследований, ДНК-анализа и навыками практического применения биоинформационных технологий навыками постановки эксперимента и анализа полученных данных с помощью биоинформационных технологий. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Методы разделения и концентрирования веществ | ||||||
| 1.1. | Диализ, электродиализ, ультрафильтрация. Экстракция. Электрофорез белков и нуклеиновых кислот. | Лекции | 1 | 2 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Выделение и разделение нуклеиновых кислот. | Лабораторные | 1 | 4 | ОПК-4 | Л2.4, Л2.1 |
| 1.3. | Электрофоретическое разделение белков в ПААГ. | Лабораторные | 1 | 4 | ОПК-4 | Л2.4, Л2.1 |
| 1.4. | Оптические методы анализа. Электронная микроскопия. Люминесценция. | Сам. работа | 1 | 12 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3 |
| 1.5. | Диффузия и седиментация. Сорбция. Ионный обмен. | Сам. работа | 1 | 12 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3 |
| Раздел 2. Спектральные и электрохимические методы анализа | ||||||
| 2.1. | Кондуктометрия. Потенциометрия. Вольтамперометрия. Нефелометрия.Турбидиметрия. Рефрактометрия. | Лекции | 1 | 2 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3, Л2.4, Л1.1 |
| 2.2. | Спектрофотометрия и другие оптические методы анализа. | Лекции | 1 | 2 | Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л2.2, Л2.1 | |
| 2.3. | Спектрофотометрическое определение содержания фотосинтетических пигментов в растительном сырье. | Лабораторные | 1 | 4 | ПК-5 | Л2.3, Л1.1 |
| 2.4. | Потенциометрическое титрование. | Лабораторные | 1 | 4 | ПК-5 | Л2.2, Л2.1 |
| 2.5. | Основной закон светопоглощения (закон Бугера – Ламберта – Бера) | Сам. работа | 1 | 14 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3 |
| 2.6. | Взаимодействие света со взвешенными частицами. Закон Рэлея. Факторы, влияющие на аналитический сигнал. | Сам. работа | 1 | 12 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.3 |
| Раздел 3. Хроматографические методы анализа | ||||||
| 3.1. | Теория хроматографического разделения. Классификация хроматографических методов анализа. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). | Лекции | 1 | 2 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.4, Л2.2, Л2.1 |
| 3.2. | Бумажная хроматография. | Лабораторные | 1 | 4 | ПК-5 | Л2.2 |
| 3.3. | Хроматографическое разделение. Изотерма сорбции. | Лабораторные | 1 | 4 | ПК-5 | Л2.2 |
| 3.4. | Газовая хроматография. Газожидкостная хроматография. | Сам. работа | 1 | 14 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.2 |
| 3.5. | Тонкослойная хроматография. Ионообменная хроматография. | Сам. работа | 1 | 12 | ОПК-4, ПК-5 | Л2.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Вопросы к зачету: Оптические методы анализа. Люминесценция. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация. Электрофорез. Фракционирования белков в агарозе и ПААГ. Основные методы разделения и концентрирования Экстракция. Сорбция Газовая хроматография. Газо-адсорбционная и газо-жидкостная хроматография. Жидкостная хроматография. Бумажная хроматография. Ионообменная хроматография. Основные понятия и методы хроматографии. Кондуктометрия. Потенциометрия. Вольтамперометрия. Нефелометрия. Турбидиметрия. Рефрактометрия. Взаимодействие света со взвешенными частицами. Закон Рэлея. Факторы, влияющие на аналитический сигнал. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Темы рефератов: Методы выделения, разделения и концентрирования. Диффузия и седиментация. Сорбция. Ионный обмен. Электрофорез белков в полиакриламидном геле. Ультрацентрифугирование |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Свиридов В.В., Свиридов А.В. | Физическая химия: Учебные пособия | Издательство "Лань", 2016 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Кожин А. А. | Физические методы в медицине: Учебники и учебные пособия для ВУЗов | Издательство Южного федерального университета, 2010 | biblioclub.ru |
| Л2.2 | Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. | Аналитическая химия: Учебники | Издательство "Лань", 2017 | e.lanbook.com |
| Л2.3 | Фридрихсберг Д.А. | Курс коллоидной химии: учебник | СПб.: Лань, 2010 | |
| Л2.4 | О.Н. Каныгина, А.Г. Четверикова, В.Л. Бердинский | Физические методы исследования веществ [Электронный ресурс]: учебник (учебное пособие) для вузов | Оренбург : ОГУ, 2014 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=330539 |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Курс в системе Moodle Физико-химические методы исследования в биологии | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Word, MS Excel, MS PowerPoint. Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| ИБС "Лань" ИБС "Университетская библиотека on-line" 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 | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 015Л | лаборатория кафедры физико-химической биологии и биотехнологии - 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 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютер HP; МФУ Samsung; вытяжной шкаф; системы очистки воды УВОИ- «М-Ф» - 2 шт.; весы Pioneer (Ohaus); ламинар Lamsystems; камера для горизонтального электрофореза Helicon; источник питания «Эльф-4» (ДНК-Диагностика); гель-документирующая система Viber Lourmat; термостат «Гном» (ДНК-Диагностика); водяная баня WB-4MS (Biosan); электропоратор Eporator (Eppendor); амплификатор TC-Plus (Techne); UV-vis Spectrophotometer UVmini-1240 (Shimadsu); сухожарочный шкаф Binder; автоклав Tuttnauer; сухожарочный шкаф Binder |
| 119Л | абонемент и читальный зал научной литературы фен – помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 44 посадочных места; компьютер; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| 016Л | склад кафедры ботаники – помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Палатка Lair4 - 7 шт.; палатка Скаут Sahara-4 - 8 шт.; палатка Comfort 4 - 2 шт.; пенетромер почвенный (трость агронома) - 1 шт.; полный набор буров для отбора всех типов почв и донных осадков на глубину до 5 м - 1 шт.; почвенный цилиндрический бур 05.07 - 1 шт.; пробоотборник почвенный с подножкой - 1 шт.; мешок спальный - 9 шт.; мешок спальный Mountain зеленый - 20 шт.; спальный мешок - 20 шт. |
| 319М | кабинет кафедры археологии, этнографии и музеологии – 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 38 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная; трибуна; стационарный проектор: марка Epson модель EB-470 - 1 единица; интерактивная доска: марка LegaMaster модель e-Board Touch 77 - 1 единица; колонки DNS 2 шт. |
| Курс "Физико-химические методы исследования в биологии" предназначен для студентов первого курса магистратуры Института биологии и биотехнологии, направления подготовки "Физико-химическая биология и биотехнология". В рамках курса предусмотрены следующие формы работы: чтение лекций, проведение лабораторных занятий, самостоятельная работа студентов. Выполнение лабораторных работ является обязательным условием успешного освоения курса. Студенты должны выполнить все лабораторные работы, оформить письменные отчеты и сдать работы преподавателю. Получение зачета по всем лабораторным работам является допуском к итоговой форме контроля по курсу. Текущий контроль знаний студентов по дисциплине осуществляется на лабораторных занятиях в форме письменных контрольных работ или тестовых заданий, устных ответов на поставленные вопросы и их аргументации. Самостоятельная работа контролируется либо на лабораторных занятиях, либо в часы индивидуальных консультаций преподавателя. Для итогового контроля знаний предполагается проведение зачета. Оцениваются как качественные характеристики оценки знаний студентов, такие как полнота, обобщенность, системность и прочность знаний, так и косвенные показатели: познавательная активность и интерес, самостоятельность, критичность и т.д. Знания студентов оцениваются по пятибалльной шкале: – оценка "Зачтено" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретических вопросов, умение владеть практическими приемами, освоившим основную литературу, рекомендованную программой курса, обнаружившим стабильных характер знаний и способность к их самостоятельному восполнению и обновлению в ходе практической деятельности, полностью ответившим на вопросы билета и дополнительные вопросы преподавателя, но допустившим при ответах незначительные ошибки. – оценка "Незачтено" выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, которые не позволяют ему приступить к практической работе без дополнительной подготовки, не ответил на вопросы билета или преподавателя. |