| Закреплена за кафедрой | Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.04.01. Биотехнология |
| Профиль | Промышленная микробиология и биотехнологии |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 2 ЗЕТ |
| Учебный план | 19_04_01_Биотехнология_ПроМиБио-2025 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 15,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 14 | 14 | 14 | 14 |
| Лабораторные | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Сам. работа | 44 | 44 | 44 | 44 |
| Консультации | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Итого | 72 | 72 | 72 | 72 |
| 1.1. | Целью введения в образовательные программы образовательного модуля «Генетика и генетические технологии в промышленной биотехнологии» является формирование у обучающихся знаний и навыков в области приложения генетических технологий в промышленную биотехнологию. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: ФТД.В.02 |
| ПК-2 | Способен планировать и выполнять проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции |
| ПК-2.1 | Знает требования, предъявляемые к проектной деятельности в биотехнологическом производстве |
| ПК-2.2 | Умеет планировать проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции |
| ПК-2.3 | Владеет навыками выполнения проектов и представления полученных результатов |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Знать теоретические основы генетики и генетических технологий, требования, предъявляемые в биотехнологическом производстве |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Уметь планировать проектв по разработке и получению готовой ьиотехнологической продукции |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеть н выполнения проектов в области генетических технологий и предстваления полученных результатов |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ | ||||||
| 1.1. | Введение в дисциплину. Основы биохимии и молекулярной генетики. Метаболизм и регуляция.Методы анализа геномов.Метагеномика. Биоинформатика.Редактирование геномов. Синтез генов.Метаболическая инженерия. | Лекции | 1 | 2 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Белок-нуклеиновое узнавание, регуляторные белки. Регуляция метаболизма. Библиотеки промоторов, терминаторов и сайтов связывания с рибосомами. Метаболическая инженерия | Лекции | 1 | 6 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 1.3. | Основы трансформации бактерий. Общая стратегия конструирования штаммовпродуцентов ферментов. Примеры создания штаммовпродуцентов кормовых ферментов фитазы, ксиланазы, маннаны, альфа-амилазы и др. | Лабораторные | 1 | 2 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 1.4. | Конкретные примеры успешных исследований системной метаболической инженерии, базирующихся на экспериментальных результатах системной и/или синтетической биологии. Разработка стратегии современного конструирования штамма-продуцента. Метаболическая инженерия как новый подход в фармацевтическом производстве. | Сам. работа | 1 | 18 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 2. ПОНЯТИЕ И ОСНОВЫ БИОЭКОНОМИКИ | ||||||
| 2.1. | Определение биоэкономики, основные понятия и термины. Задачи и цели биоэкономики. Основные отрасли биоэкономики.ESG и устойчивое развитие. Органическая продукция. | Лекции | 1 | 2 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 2.2. | Примеры использования биотехнологий. Аппаратное оформление микробиологических производств | Лабораторные | 1 | 4 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 2.3. | Нормативные документы, регламентирующие биотехнологические производства фармацевтического профиля. Требования лабораторной, клинической и производственной практики в биотехнологическом фармацевтическом производстве. Системы GLP, GCP и GMP. | Сам. работа | 1 | 16 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 3. БИОТЕХНОЛОГИИ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ | ||||||
| 3.1. | Биогеотехнология и биогидрометаллургия.Микробиологические методы повышения нефтеотдачи.Технологии биовыщелачивания руд. Технологии очистки сточных вод | Лекции | 1 | 4 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 3.2. | Типы реакторов, моделирующих технологии: окислительного типа (удаление С и аммония), удаления С и азота (нитриденитрификация), Анаммокс, удаления (С и Р) и всех биогенных элементов (C, N, Р). | Лабораторные | 1 | 6 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 3.3. | Разработка новых и оптимизации любых существующих технологий. | Сам. работа | 1 | 10 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 3.4. | Генетические технологии | Консультации | 1 | 2 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л1.1, Л2.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ПК-2. Способен планировать и выполнять проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции Код и наименование индикатора достижения профессиональной компетенции ПК-2.1. Знает требования, предъявляемые к проектной деятельности в биотехнологическом производств; ПК-2.2. Умеет планировать проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции; ПК-2.3. Владеет навыками выполнения проектов и представления полученных результатов. 1. Иллюстрацией закона расщепления признаков при моногибридном скрещивании у гибридов F2 считается появление в потомстве особей: а) 25% рецессивных б) 50% доминантных в) 50% рецессивных г) 100% рецессивных Ответ: а 2. Каковы генотипы родителей при дигибридном анализирующем скрещивании? а) AABB х ааbb б) AAbb х aaBB в) AaBb x aabb г) aaBb х AABB Ответ: в 3. Определите генотип родительских растений гороха, если при их скрещивании образовалось 50% растений с желтыми (доминантный признак) и 50% - с зелеными семенами (рецессивный признак). а) АА х аа б) АА х Аа в) Аа х Аа г) Аа х аа Ответ: г 4. Определите, какую закономерность иллюстрирует данная схема? Р Aa х Aa F1 AA, Aa, Aa, aa а) закон расщепления б) закон сцепленного наследования в) правило единообразия г) закон независимого комбинирования признаков Ответ: а 5. Как назвал Г. Мендель признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения? а) гетерозиготными б) рецессивными в) гомозиготными г) доминантными Ответ: б 6. «При скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по одной паре признаков, новое поколение гибридов окажется единообразным и будет похоже на одного из родителей». Это формулировка а) закона расщепления б) правила доминирования в) гипотезы чистоты гамет г) закона независимого распределения генов Ответ: б 7. Появление потомства с рецессивными признаками от родителей с доминантными признаками объясняется а) гетерозиготностью родителей б) неполным доминированием в) модификационной изменчивостью потомства г) гомозиготностью родителей Ответ: а 8. При самоопылении гетерозиготного высокорослого растения гороха доля карликовых форм в потомстве равна а) 25% б) 75% в) 50% г) 0% Ответ: а 9. Какой тип взаимодействия двух генов лежит в основе наследования окраски плодов у тыквы, если доминантная аллель А обуславливает желтую окраску плодов, аллель а – зеленую, но в присутствии гена С плоды имеют белую окраску, а аллель с не влияет на проявление окраски? а) полимерия б) комплементарность в) эпистаз г) плейотропия Ответ: в 10. К взаимодействию аллельных генов не относится: а) кодоминирование б) полное доминирование в) неполное доминирование г) эпистаз Ответ: г 11. Количество типов гамет у особи с генотипом АаВВСсДД: а) 2 б) 8 в) 4 г) 16 Ответ: в 13. Количество вариантов возможных генотипов при скрещивании АаBbCc х АаBbCc составляет: а) 8 б) 27 в) 12 г) 64 Ответ: б 13. Согласно закону независимого наследования признаков, расщепление по фенотипу в F2 происходит в соответствии: а) 1:1 б) 3:1 в) 1:2:1 г) 9:3:3:1 Ответ: б 14. Особь с генотипом ААbb образует гаметы: а) Аb, AB б) aB в) АB, ab г) Аb Ответ: г 15. Организм, имеющий генотип Аа, называется а) доминантная гомозигота б) гетерозигота в) рецессивная гомозигота г) гемизигота Ответ: б 16. Гены, определяющие развитие альтернативных состояний признака: а) доминантные б) аллельные в) рецессивные Ответ: б КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА (вопросы на сопоставление, вопросы на последовательность, вопросы с выбором одного иди нескольких ответов): Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ (открытые вопросы с простым ответом, открытые вопросы с развернутым ответом, комбинированные вопросы с выбором ответа и обоснованием выбора) «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Тематика рефератов 1 Физико-химические особенности структуры нуклеиновых кислот. Физикохимические особенности структуры и функционирования белков и ферментов. Механизмы ферментативного катализа и кинетика ферментативных реакций. 2 Распределение основных отраслей хозяйства. Описание примера(ов) использования биотехнологий в рамках выбранной отрасли. 3 Отходы. Отходы - негативный результат промышленности или ценный ресурс. Раскрыть тему на конкретном примере. 4 Микробиологический синтез лекарственного препарата. Раскрыть тему на конкретном примере. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| ПК-2. Способен планировать и выполнять проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции Код и наименование индикатора достижения профессиональной компетенции ПК-2.1. Знает требования, предъявляемые к проектной деятельности в биотехнологическом производств; ПК-2.2. Умеет планировать проекты по разработке и получению готовой биотехнологической продукции; ПК-2.3. Владеет навыками выполнения проектов и представления полученных результатов. 1. Иллюстрацией закона расщепления признаков при моногибридном скрещивании у гибридов F2 считается появление в потомстве особей: а) 25% рецессивных б) 50% доминантных в) 50% рецессивных г) 100% рецессивных Ответ: а 2. Каковы генотипы родителей при дигибридном анализирующем скрещивании? а) AABB х ааbb б) AAbb х aaBB в) AaBb x aabb г) aaBb х AABB Ответ: в 3. Определите генотип родительских растений гороха, если при их скрещивании образовалось 50% растений с желтыми (доминантный признак) и 50% - с зелеными семенами (рецессивный признак). а) АА х аа б) АА х Аа в) Аа х Аа г) Аа х аа Ответ: г 4. Определите, какую закономерность иллюстрирует данная схема? Р Aa х Aa F1 AA, Aa, Aa, aa а) закон расщепления б) закон сцепленного наследования в) правило единообразия г) закон независимого комбинирования признаков Ответ: а 5. Как назвал Г. Мендель признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения? а) гетерозиготными б) рецессивными в) гомозиготными г) доминантными Ответ: б 6. «При скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по одной паре признаков, новое поколение гибридов окажется единообразным и будет похоже на одного из родителей». Это формулировка а) закона расщепления б) правила доминирования в) гипотезы чистоты гамет г) закона независимого распределения генов Ответ: б 7. Появление потомства с рецессивными признаками от родителей с доминантными признаками объясняется а) гетерозиготностью родителей б) неполным доминированием в) модификационной изменчивостью потомства г) гомозиготностью родителей Ответ: а 8. При самоопылении гетерозиготного высокорослого растения гороха доля карликовых форм в потомстве равна а) 25% б) 75% в) 50% г) 0% Ответ: а 9. Какой тип взаимодействия двух генов лежит в основе наследования окраски плодов у тыквы, если доминантная аллель А обуславливает желтую окраску плодов, аллель а – зеленую, но в присутствии гена С плоды имеют белую окраску, а аллель с не влияет на проявление окраски? а) полимерия б) комплементарность в) эпистаз г) плейотропия Ответ: в 10. К взаимодействию аллельных генов не относится: а) кодоминирование б) полное доминирование в) неполное доминирование г) эпистаз Ответ: г 11. Количество типов гамет у особи с генотипом АаВВСсДД: а) 2 б) 8 в) 4 г) 16 Ответ: в 13. Количество вариантов возможных генотипов при скрещивании АаBbCc х АаBbCc составляет: а) 8 б) 27 в) 12 г) 64 Ответ: б 13. Согласно закону независимого наследования признаков, расщепление по фенотипу в F2 происходит в соответствии: а) 1:1 б) 3:1 в) 1:2:1 г) 9:3:3:1 Ответ: б 14. Особь с генотипом ААbb образует гаметы: а) Аb, AB б) aB в) АB, ab г) Аb Ответ: г 15. Организм, имеющий генотип Аа, называется а) доминантная гомозигота б) гетерозигота в) рецессивная гомозигота г) гемизигота Ответ: б 16. Гены, определяющие развитие альтернативных состояний признака: а) доминантные б) аллельные в) рецессивные Ответ: б КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА (вопросы на сопоставление, вопросы на последовательность, вопросы с выбором одного иди нескольких ответов): Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ (открытые вопросы с простым ответом, открытые вопросы с развернутым ответом, комбинированные вопросы с выбором ответа и обоснованием выбора) «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Станишевский, Я. М. | Промышленная биотехнология лекарственных средств : учебное пособие / Я. М. Станишевский. : | Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2021 | www.studentlibrary.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | А. В. Ларионов, С. Н. Яковлева | Генетика микроорганизмов: текстографические учебные материалы: учебное пособие | Кемерово : КемГУ, 2015 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | 1. Портал "Биотехнология" | www.biotechnolog.ru | ||
| Э2 | 2. Интернет-журнал о коммерческих биотехнологиях | www.cbio.ru | ||
| Э3 | 3. Научная электронная библиотека | www.elibrary.ru | ||
| Э4 | 4. Электронная библиотека АлтГУ | www.lib.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 | ||||
| - PubMed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/); - Protein Data Bank (Research Collaboratory for Structural Bioinformatics https://www.rcsb.org/) - Биоинформационный портал GeneCards https://www.genecards.org/; - Портал OMIM https://www.omim.org/; - Журналы издательства Elsevier, http://link.springer.com/; - Журналы издательства Springer, http://www.springerprotocols.com – SpringerProtocols. | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 213Л | лаборатория биоэкологии - 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 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; рабочий стол – 2 шт.; шкаф для хранения наглядных материалов – 2 шт.; компьютеры: марка Aquarius Pro модель P30S46 - 1 единица; марка КламаС Офис - 1 единица; электрокардиограф одно-трехканальный ЭКЗТ-01-Р-Д; микроскоп МБС-10; пламенный фотометр ПФА-378; рефрактометр портативный Refracto30PX Mettler Toledo; бинокуляр - 6 шт.; учебные пособия, лабораторные практикумы, определители растений и животных. |
| Методические рекомендации по изучению теоретического материала При изучении теоретического материала необходимо использовать рекомендуемую основную и дополнительную литературу для лучшего усвоения материала. Рекомендованная дополнительная литература и Интернет-ресурсы позволяют углубить и структурировать знания, полученные в ходе аудиторной работы. Осваивать теорию следует в соответствии с той последовательностью, которая представлена в плане занятий. При изучении модуля следует обратить внимание на взаимосвязь лекционных, семинарских занятий и заданий для самостоятельного выполнения. Модуль поделен на три раздела. Завершение каждого раздела целесообразно подытоживать фиксацией выводов по изученным темам. Целесообразно в процессе изучения материала вести конспекты. Фиксация изученного в виде плана-конспекта или опорного конспекта позволяет сделать знания системными, зафиксировать и закрепить их в памяти. При необходимости составляйте глоссарий по мере изучения модуля. Подбор и систематизация терминов, встречающихся при изучении темы, развивает способность выделять главные понятия темы и формулировать их. Оформление включает в себя название и значение терминов, слов и понятий в алфавитном порядке либо по группе тем. Каждая лабораторная работа начинается с проведения семинара, нацеленного на обсуждение круга тем и вопросов, проблем и разбору частных случаев, необходимых для успешного проведения лабораторной работы. После формирования необходимой теоретической базы предлагается перейти непосредственно к выполнению исследования. Методические рекомендации для подготовки к экзамену Подготовка к экзамену включает в себя три этапа: - работа в течение семестра; - непосредственная подготовка в дни, предшествующие экзамену по теме модуля; - подготовка к ответу на вопросы, содержащиеся в билетах. На первом и втором этапах подготовку следует обращаться к пройденному учебному материалу. Основным источником подготовки к экзамену является конспект лекций, где учебный материал в течении обучения фиксировался в систематизированном виде. Конспект содержит детализированную информацию, подкрепленную современными фактами и информацией, которые в силу новизны не вошли в опубликованные печатные источники. Литература для подготовки к экзамену рекомендуется преподавателем либо указана в учебно-методическом комплексе. Для полноты учебной информации и ее сравнения лучше использовать не менее двух учебников. В ходе подготовки к экзамену необходимо обращать внимание не только на уровень запоминания, но и на степень понимания информации. |