Клеточная биотехнология - Государственный университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3
УМКД
УМКД 042–18-9.1.61/02 -2013
уровня
УМКД
программа
Редакция № 1 от
дисциплины
«_18_»_09_2013 г
«Клеточная
биотехнология»
для студентов
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ
КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Клеточная биотехнология»
для специальности 5В070100 - «Биотехнология»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Семей
2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Страница 2 из 10
ПРЕДИСЛОВИЕ
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель
29.08. 2013 г. Г.М. Байбалинова к.т.н.,
и.о. доцента кафедры «Стандартизация и биотехнология»
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры « Стандартизация и биотехнология»
Протокол от «29» 08. 2013 года, № 1
Заведующий кафедрой ____________ Ж.Х.Какимова
2.2 На
заседании
учебно-методического
технологического факультета
бюро
инженерно-
Протокол от «12» 09. 2013 года, № 1
Председатель ______________С.С.Толеубекова
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического
совета университета
Протокол от «18» 09. 2013 года, № 1
Председатель УМС____________ Г.К. Искакова
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 3 из 10
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
Общие положения
Содержание дисциплины и распределение часов по видам
занятий
Методические рекомендации по изучению дисциплины
Формат курса
Политика курса
Политика выставления оценок
Литература
4
6
8
9
9
9
11
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 4 из 10
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Общие сведения о преподавателе и дисциплине
Байбалинова Гульмира Муратбековна, к.т.н., и.о. доцента
Кафедра «Стандартизация и биотехнология»
Контактная информация тел.35-46-02, учебный корпус № 9, кабинет № 304
Место проведения занятий - аудитории № 301, 302, 307
Количество кредитов по данной дисциплине - 3
1.2 Краткое описание содержания дисциплины: клеточная биотехнология
прогрессирующая отрасль биотехнологии оказывающая значительное
влияние на ее развитие. Биотехнология междисциплинарная отрасль науки и
производства, поэтому она в большей степени развивается на основе
достижений в области молекулярной биофизики, биохимии, клеточной и
молекулярной иммунологии, а также благодаря разработке современных
инженерных технологий. Следовательно, успешное изучение клеточной
биотехнологии требует знания основных достижений в области физикохимической биологии. Наиболее перспективные направления современной
биотехнологии включают разработки в области генной инженерии,
клеточной
инженерии,
технологической
биоэнергетики,
белковой
инженерии. Важным аспектом дисциплины является одновременное
усвоение студентами теоретических и практических основ клеточной
биотехнологии. Геномика, протеомика и биоинформатика. Структурная,
функциональная и сравнительная геномика как основа создания
генноинженерных конструкций на клеточном уровне. Протеом различных
видов организмов, его функциональная организация и регуляция.
Биоинформатика
в
планировании,
организации
и
реализации
биотехнологических задач. Биоинформатика это генерация новых знаний на
основе данных о структуре и функции живых систем, биологическиактивных веществ и их молекулярных мишеней. Объекты клеточной
биотехнологии. Соматическая гибридизация. Клеточная биотехнология
микробиологических
систем.
Использование
рекомбинантных
микроорганизмов
для
получения
коммерческих
продуктов.
Микробиологическое производство лекарственных средств. Биодеградация
токсичных соединений и утилизация биомассы. Бактерии, стимулирующие
рост растений. Микробные инсектициды. Биотехнология микробнорастительного взаимодействия. Клеточная биотехнология в медицине.
Генная инженерия растений. Выведение растений, устойчивых к насекомымвредителям, вирусам и гербицидам.
1.3 Целью изучения дисциплины: получение представления о наиболее
перспективных направлениях развития ее в мире, показать взаимосвязь ее
развития с достижениями в области молекулярной биологии, клеточной и
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 5 из 10
молекулярной
биофизики,
биохимии,
молекулярной
микробиологии, молекулярной иммунологии и биоинформатики.
генетики,
1.4 Основная задача изучения дисциплины: умение практически применять
изучаемую дисциплину по специальности, дать современные представления
о наиболее перспективных направлениях развития ее в мире, показать
взаимосвязь ее развития с достижениями в области молекулярной биологии,
клеточной и молекулярной биофизики, биохимии, молекулярной генетики,
микробиологии, молекулярной иммунологии и биоинформатики.





1.5 Результаты обучения:
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать современные направления клеточной и молекулярной биотехнологии,
знать теоретические и практические основы дисциплины, уметь применять
полученные знания в практической деятельности, иметь навыки научноисследовательской и педагогической деятельности, достижения, применения
клеточной биотехнологии в прокариотических и эукариотических системах,
знать тенденции развития клеточной биотехнологии в современном мире и ее
наиболее перспективные направления.;
владеть навыками статистической обработки экспериментальных данных
для анализа технологических процессов при производстве различных видов
биотехнологической продукции, использования методов исследований и
приборов для проведения исследований, а также навыки лабораторных
исследований;
усвоить основные положения государственного общеобязательного
стандарта специальности, содержание образовательно-профессиональной
программы специальности, задачи профессиональной деятельности,
основные методики проведения анализов, показатели в области качества и
безопасности продуктов биотехнологического производства, знания в
области генной, клеточной, белковой инженерии;
уметь демонстрировать базовые знания в области клеточной биотехнологии,
использовать знания о клеточной биотехнологии в практической
деятельности, применять стандарты и технические условия для контроля
качества продукции, пользоваться терминологией, как в области
образования, так и в области биотехнологии, выялять причины нарушения
технологических процессов при производстве биотехнологической
продукции;
понимать единую политику в сфере образования и в сфере биотехнологии
производства пищевых продуктов, причины нарушения технологических
процессов при производстве биотехнологической продукции, современные
проблемы клеточной биотехнологии;
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 6 из 10
 иметь представление о структуре университета, о видах и проведении
учебных занятий, о нормативных документах, о переводах и отечественном
опыте в области биотехнологии, навыки анализа технологических процессов
при производстве различных видов продукции, о использовании методов
исследований и приборов для проведения исследований, а также навыки
лабораторных исследований, навыки приготовления питательных сред для
культивирования, работы в ламинарном боксе, стерилизацию исходного
материала и изолирование из него эксплантов, культивирование клеток на
агаризованной и в жидкой среде;
 приобрести практические навыки по работе с научной, научно-технической,
нормативной документацией, способности проведения стандартных,
сертификационных испытаний качества сырья, готовой продукции и
биотехнологических процессов.
1.6 Пререквизиты курса:
1.6.1 Биохимия
1.6.2 Объекты биотехнологии
1.6.3 Общая и молекулярная генетика
1.6.4 Микробиология и вирусология
1.7 Постреквизиты курса:
1.7.1 Основы биотехнологического производства
1.7.2 Биотехнология бродильного производства 1
1.7.3 Пищевая биотехнология
1.7.4 Биотехнология бродильного производства 2
1.7.5 Экологическая биотехнология
1.7.6 Биотехнология производства молочных продуктов
1.7.7 Биотехнология белковых веществ
1.7.8 Биотехнология микроорганизмов
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО
ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
Таблица 1
№
Название темы
Часы
Литература
п/п
ЛК ЛБ СПЗ СРСП СРС
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Введение
1
2
5
7.1.1
7.1.2
7.1.3
2
Культура клеток,
1
2
5
7.2.1
органов и тканей
7.2.2
растений.
7.2.3
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
Объекты клеточной
биотехнологии.
Культура каллусных
тканей
Способы
выращивания
суспензионной
культуры
Культивирование
клеток
Культивирование
животных клеток
Характеристика
клеток,
культивируемых in
vitro
Питательные среды и
условия
культивирования
Системы
культивирования
клеток
Использование
культуры
клеток
человека
Методы создания
химер.
Моноклональные
антитела
Клонирование
животных
Культура животных
клеток для получения
вакцин и других
иммунопрофилактич
еских и
диагностических
средств.
Иммобилизованные
клетки.
Страница 7 из 10
Редакция № 1 от 18.09.2013
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
3
1
4
-
5
-
6
2
7
5
8
7.1.1
7.1.2
7.1.3
1
-
-
2
5
7.1.1
7.1.2
7.1.3
1
-
2
2
5
1
-
3
2
5
1
-
3
2
5
7.1.1
7.1.2
7.1.1
7.1.2
7.1.1
7.1.2
7.1.3
1
-
2
2
5
1
-
3
1
5
1
-
3
1
5
1
-
3
1
5
1
-
3
1
5
1
-
3
1
5
1
-
3
1,5
2,5
1
-
2
1
3
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.1
7.1.2
7.1.1
7.1.2
7.1.1
7.1.2
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.1
7.1.2
7.1.3
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 8 из 10
3 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ
ДИСЦИПЛИНЫ
Курс
«Клеточная
биотехнология»
следует
изучать
в
последовательности, указанной в программе. Необходимо разобраться в
основных понятиях и определениях и понять ход логических выводов. При
изучении теоретического материала обязательно уделять особое внимание
законодательным и нормативным материалам. При изучении данной
дисциплины и подготовке к занятиям студент должен использовать
методические указания к занятиям и литературу указанную в данном
учебно-методическом комплексе. Для лучшего усвоения материала курса
рекомендуется составлять конспект по каждой теме, соблюдая
последовательность изложения, с внимательным рассмотрением и
составлением ответов, степень усвоения конкретного материала следует
проверять выполнением практических занятий.
4 ФОРМАТ КУРСА
В течение семестра студентам читают
15 часов
лекций по
соответствующим разделам программы и проводят 30 часов практических
занятий в соответствии с учебным планом.
Часть курса приходится на самостоятельную работу студента в течение
семестра.
Самостоятельную работу над курсом рекомендуется проводить в следующем порядке. По каждой из тем курса следует прочитать рекомендуемую литературу, не задерживаясь особенно на теоретических
обоснованиях, стараясь лишь составить себе общее представление о сути
изучаемых вопросов и отмечая наиболее трудные и неясные места.
Затем следует перейти к тщательному изучению материала: усвоить теоретические положения, основные сведения, требующие запоминания,
полезно завести рабочую тетрадь.
В процессе изучения курса, студент должен выполнить СРСП и СРС ( в
виде конспектов и( или) в виде реферата), цель которого, заключается в
усвоение пройденного материала.
5 ПОЛИТИКА КУРСА
При изучении данного курса студент должен систематически заниматься
самостоятельно, при необходимости обращаться за консультацией к
преподавателю. Регулярно посещать портал, внимательно читать
методические рекомендации преподавателя в рабочей программе и на
практических занятиях. Не ограничиваться только лекционным материалом,
пользоваться учебной литературой и электронными ресурсами, указанными
внутри курса. Сначала изучить один модуль, выполнить задание, затем
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Страница 9 из 10
только переходить к следующему модулю. Необходимо своевременно
выполнять и отправлять на проверку контрольные задания,
в
срок
проходить рубежные тесты. Контрольные сроки – конец 7-недели для
заданий и тестов, размещенных на 1-7 неделях, и 15-неделя - для остальных.
6 ПОЛИТИКА ВЫСТАВЛЕНИЯ ОЦЕНОК
Каждый студент для получения положительного рейтинга по дисциплине
должен набрать определенное количество баллов. Максимальное количество
баллов:
по итогам 1-рейтинга с 1 по 7 недели включительно – 300 баллов,
по итогам 2-рейтинга с 8 по 15 неделю включительно – 300 баллов.
Итого за семестр по дисциплине максимальное количество баллов – 600.
Распределение баллов по дисциплине «Клеточная
биотехнология»
Неделя
Вид контроля
Посещение всех аудиторных
занятий с 1 по 7 неделю
2
Защита ПЗ
СРСП
3
Защита ПЗ
СРС
4
Защита ПЗ
СРСП
5
Защита ПЗ
СРС
6
Защита ПЗ
СРСП
7
Рубежный контроль 1
Итого баллов по результатам обучения с
1 по 7 неделю
Посещение всех видов
аудиторных занятий с 8 по 15
неделю
8
Защита ПЗ
9
Защита ПЗ
10
Защита ПЗ
СРСП
11
Защита ПЗ
СРС
Всего баллов
30
20
15
20
30
20
15
20
30
20
15
65
300
30
15
15
15
15
15
30
Таблица 2
Примечание
УМКД 042-18-9.1.61/02 - 2013
Редакция № 1 от 18.09.2013
Защита ПЗ
Защита ПЗ
СРСП
14
Защита ПЗ
СРС
15
Рубежный контроль 2
Итого баллов по результатам обучения с
8 по 15 неделю
Итого баллов за экзамен
Итого баллов за академический период
12
13
Страница 10 из 10
15
15
15
15
30
75
300
400
1000
7 ЛИТЕРАТУРА
7.1 Основная литература:
7.1.1 Сельскохозяйственная биотехнология. Под редакцией В.С.
Шевелухи, -М.: Высшая школа, 1998. -416с.
7.1.2 Валиханова Г.Ж. Биотехнология растений, Алматы: «Конжык»,
1996г. -272
7.1.3 Биотехнология. М.: Наука, 1984.311с.
7.1.4 Муромцев Г.С. Бутенко Р.Г. Основы сельскохозяйственной
биотехнологии. М.: ВО Агропромиздат, 1990.384с.
7.1.5 Рахимбаев И.Р. Культура клеток и клеточная инженерия растений.
Алматы, КазГУ, 1993.80с.
7.1.6 Культура клеток и биотехнология. М.: Наука, 1986.285с.
7.2 Дополнительная литература:
7.2.1 Н.Ю. Громова, Ю.Ю. Косивцов, Э.М. Сульман. Технология синтеза и
биосинтеза биологически активных веществ
7.2.2
Справочник по производству спирта. Сырье, технология и
технохимконтроль/ В.Л.Яровенко, Б.А.Устинников и др. __ М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1981.– 336 с.