федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени И.М.СЕЧЕНОВА Министерства здравоохранения Российской Федерации
(Сеченовский Университет)
Утверждено
Ученый совет ФГАОУ ВО Первый МГМУ
им.И.М.Сеченова
Минздрава
России
(Сеченовский
Университет)
«______»_____________________20____
протокол № ______________________
РАБОЧАЯ ПРОГРАММАДИСЦИПЛИНЫ
_________________ОБЩАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ _________________
(наименование дисциплины)
основная профессиональная образовательная программа высшего образования программа бакалавриата
_________________19.00.00 Промышленная экология и биотехнологии _______________
указывается код и наименование укрупненной группы специальностей (направлений подготовки)
_________________________19.03.01 Биотехнология _________________________
указывается код и наименование направления подготовки (специальности)
Трудоемкость дисциплины ______9___________ зачетных единиц
1. Цель и задачи освоения дисциплины «Общая биотехнология» (далее – дисциплина).
Целью освоения дисциплины является изучение способов получения полезных для
человека и животных продуктов в управляемых биотехнологических процессах с
использованием монокультур и ассоциаций микроорганизмов, культур клеток растений,
животных и ферментов.
К задачам изучения дисциплины следует отнести приобретение студентом
практических знаний и навыков, необходимых будущему специалисту для обоснованных
решений, при организации и проведении биотехнологических процессов в будущей
профессиональной деятельности.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций (в соответствие с ФГОС ВО и требованиям к результатам освоения ОПОП):
общекультурных (ОК):
способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);
общепрофессиональных (ОПК):
способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-2);
профессиональных (ПК):
способностью осуществлять технологический процесс в соответствии с
регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров
биотехнологических процессов, свойств сырья и продукции (ПК-1);
способностью к реализации и управлению биотехнологическими процессами (ПК-2);
готовностью к реализации системы менеджмента качества биотехнологической
продукции в соответствии с требованиями российских и международных стандартов
качества (ПК-6);
способностью работать с научно-технической информацией, использовать
российский и международный опыт в профессиональной деятельности (ПК-8);
владением основными методами и приемами проведения экспериментальных
исследований в своей профессиональной области; способностью проводить стандартные и
сертификационные испытания сырья, готовой продукции и технологических процессов
(ПК-9);
владением планирования эксперимента, обработки и представления полученных
результатов (ПК-10).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
биообъекты как главные объекты биотехнологических процессов и методы работы с
ними;
основные принципы организации биотехнологического производства, его
иерархическую структуру, методы оценки эффективности производства;
принципиальную схему биотехнологического производства;
закономерности кинетики роста микроорганизмов и образования продуктов
метаболизма; модели роста и образования продуктов; методы культивирования;
биоразнообразие биологических продуцентов, методы скрининг продуктивных
штаммов;
основные российские и международные информационные базы данных
биологических ресурсных центров;
основные методы создания новых продуцентов полезных продуктов путем
генетической трансформации клеток:
биохимические, химические и физико-химические процессы, протекающие в
биореакторах, и на стадиях переработки, позволяющие гарантировать качество
целевого продукта;
основы энзимологии, методы иммобилизации ферментов и клеток;
роль биотехнологии в решении глобальных проблем человечества;
российские и международные стандарты качества биотехнологической продукции.
Уметь:
выбирать сырье и биообъект для организации биотехнологического производства
целевой продукции;
проводить скрининг биологических объектов и проводить их культивирование в
различных биотехнологических системах;
планировать эксперимент и разрабатывать оптимальные условия для получения
целевого продукта;
выбрать рациональную схему биотехнологического производства заданного продукта,
оценивать технологическую эффективность производства;
выбирать оборудование технологической схемы получения биотехнологической
продукции, обосновать режим его работы;
осуществлять биотехнологический процесс в соответствии с регламентом;
принимать квалифицированные решения по организации и управлению
биотехнологическим производством;
осознавать
основные требования информационной безопасности ресурсов
производства, в том числе продуцентов, аппаратов и технологических схем.
Владеть:
методами проведения стандартных испытаний по определению показателей качества
продукции;
способами и приемами культивирования микроорганизмов, клеток животных и
растений, методами биокатализа;
методами очистки и стерилизации воздуха, конструирования и стерилизации
питательных сред;
методами технического контроля по соблюдению технологической дисциплины в
условиях действующего биотехнологического производства;
методами определения показателей качества и биологической активности готовой
продукции;
методами оценки биомасс продуцента и концентрации продуктов с использованием ,
технических средств при управлении процессами периодического и непрерывного
культивирования;
методами математического планирования экспериментов и анализа полученных
результатов;
методами управления, контроля и оптимизации биотехнологических процессов;
методами оценки перспективы биотехнологии целевого продукта и сравнительного
анализа с мировыми аналогами;
методами оценки безопасности биотехнологических производств.
2. Место дисциплины в структуре ОПОПВО Университета.
2.1. Дисциплина относится к вариативной части учебного плана.
2.2. Для изучения дисциплины необходимы знания, умения
формируемые предшествующими дисциплинами/практиками:
и
навыки,
Иностранный язык
Знать: основы иностранного языка, позволяющие: владеть методами изучения научнотехнической информации,
Уметь: выполнять литературный и патентный поиск по тематике исследования и
проводить анализ зарубежной научной литературы.
Русский язык и культура речи
Знать хорошо русский язык.
Уметь обобщать обзоры, научные публикаций, публичные выступления;
Владеть: методами обобщения научной информации и результатов исследований,
составления технологического отчета.
Математика
Знать: основы высшей алгебры, дифференциальных исчислений, статистики;
Уметь: выбрать математическую зависимость для построения математической модели
биотехнологического процесса;
Владеть: методами статистического (дисперсионного) анализа и регрессионного анализа.
Физика
Знать: физические свойства материалов, механизмы физических излучений, строение
атомов, понятия электрического тока, сопротивления материалов.
Уметь: подобрать материалы по физическим свойствам для разработки оборудования
технологического процесса.
Владеть: методами работы на физических приборах (оптических), подбирать методы
стерилизации, ферментационных процессов, выделения и очистки целевых продуктов.
Общая и неорганическая химия
Знать: основы строения атомов и молекул, теории химической связи в соединениях
разных типов, строения вещества в конденсированном состоянии, основы химической
термодинамики, методов описания химических равновесий в растворах электролитов,
гидролиза солей, основы химической кинетики;
Уметь: подбирать методы качественного и количественного анализа химических
соединений в растворах и смесях, определения качественных реакций.
Владеть: методами проведения анализов химических соединений, расчета количества
химических соединений в процессов.
Органическая химия
Знать: классификацию и свойства органических соединений;
Уметь проводить оценку и подбор методов изучения органических соединений,
разделения смесей, и исследовать их свойства;
Владеть методами оргсинтеза и анализа биологически активных веществ –
гетероциклических соединений, аминокислот, белков, веществ, гормонов.
Химия биологически активных веществ
Знать: структуру и пространственную организацию белков, нуклеиновых кислот,
углеводов, липидов, низкомолекулярных биорегуляторов и антибиотиков;
Уметь: оценивать их активность в живых системах, подобрать методы определения
динамики процессов, происходящих в живой клетке;
Владеть: методами анализа белков, углеводов, липидов в культуральных фильтратах и
смесях образуемых продуцентами соединений.
Основы биохимии и молекулярной биологии
Знать: основные классы биомолекул; структуру и пространственной организации белков,
нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, низкомолекулярных;
Владеть: методами определения белка, активностей ферментатов, участвующих в
белковом обмене; методами систематизации и обобщения информации по изучению
метаболизма;
Уметь: проводить исследования по разработке новых и совершенствованию
существующих белков и нуклеиновых кислот.
Основы биотехнологии
Знать: основные этапы развития биотехнологии; основные направления биотехнологии;
продуценты биотехнологических процессов; основные компоненты биотехнологий;
Уметь: моделировать и масштабировать процессы биотехнологии: - оптимизировать его
основные технологические стадии; определить параметры и выбрать средства контроля.
Владеть: навыками подбора питательных сред для культивирования, культивирования
продуцентов; методами систематизации и обобщения информации по оптимизации
биотехнологических процессов; механизмами реализации и управления биосинтезом
биологически активных веществ в биотехнологической системе.
2.3. Изучение дисциплины необходимо для знаний, умений и навыков,
формируемых последующими дисциплинами/практиками:
Методы очистки биологически активных веществ
Уметь: подбирать условия и проводить идентификацию, выделение и культивирование
микроорганизмов - продуцентов биомассы, органических кислот, этанола, аминокислот и
антибиотиков.
Основы генетической и клеточной инженерии
Знать: строение и состав генома прокариотических и эукариотических организмов;
рекомбинацию генов; молекулярный инструментарий генной инженерии; изменчивость
микроорганизмов; основы селекции микроорганизмов;
Уметь: культивировать продуцентов и определять их физиологические свойства и
продуктивность;
Владеть: методами поддержания и культивирования биологических объектов в различных
биотехнологических системах.
Промышленная биотехнология
Знать: особенности продуцентов; стадии биотехнологий, основные элементы
биотехнологического процесса, классификацию процессов ферментации;
Уметь: проводить скрининг продуцентов биотехнологических процессов; выбирать
технические средства и питательные субстраты для биотехнологии.
Владеть: приемами культивирования, оценки кинетических параметров культивирования
продуцентов, методами систематизации и обобщения информации по оптимизации
биотехнологических процессов; механизмами реализации и управления биосинтезом
биологически активных веществ в биотехнологической системе.
Фармацевтическая технология/ Технология лекарственных форм
Знать: основные фармацевтические препараты, получаемые с помощью биотехнологий,
стадии производства лекарственных форм на основе первичных и вторичных метаболитов
и микробных биомасс, биохимические, химические и физико-химические процессы,
протекающие в биореакторах и на стадиях переработки, связанных с выделением и
очисткой целевого продукта);
Уметь: проводить оценку современных методов отделения полученных продуктов от
биомассы, очистки соединений, определения качества готовых продуктов биосинтеза
первичных и вторичных метаболитов и биомасс.
Владеть: методами контроля производства и готовых продуктов биотехнологии;
определения активности ферментных препаратов и антибиотиков.
Патентоведение / Защита прав интеллектуальной собственности
Знать: объекты интеллектуальной собственности в биотехнологии, методы их защиты;
Уметь: выбрать методы защиты объектов интеллектуальной собственности:
(технологических процессов, продуцентов, способов получения новых соединений,
аппаратов);
Владеть: методами оформления документов для защиты объектов интеллектуальной
собственности.
3. Требования к результатам освоения дисциплины.
Изучение дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих общекультурных (ОК), общепрофессиональных
(ОПК) и профессиональных (ПК) компетенций:
В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
Код
Содержание компетенции (или ее
п/№ компетенци
Оценочные
части)
Знать
Уметь
Владеть
и
средства*
2.
ОК-7
способностью к самоорганизации и методы
оценки выбрать
методами
Тестирование
самообразованию
эффективности
рациональную
проведения
производства;
схему
стандартных
принципиальную
биотехнологическ испытаний по
схему
ого производства
определению
биотехнологическог заданного
показателей
о производства;
продукта, качества
роль биотехнологии оценивать
продукции
в решении
технологическую
глобальных проблем эффек-тивность
человечества
производства
3.
ОПК-2
способностью
и
готовностью закономерности
выбирать сырье и
способами и
Тестирование
использовать основные законы кинетики
роста биообъект для
приемами
естественнонаучных дисциплин в микроорганизмов и организации
культивирования
профессиональной
деятельности, образования
биотехнологическ микроорганизмов,
применять методы математического продуктов
ого производства
клеток животных и
анализа
и
моделирования, метаболизма модели целевой
растений
теоретического
и роста и образования продукции;
экспериментального исследования
продуктов; методы методами
культивирования;
математического
планирования
экспериментов и
анализа
полученных
результатов
6.
ПК-1
способностью
осуществлять методы оценки
проводить
методами
Тестирование,
технологический
процесс
в эффективности
биотехнологическ использования
Устный опрос
соответствии с регламентом и
использовать технические средства
для
измерения
основных
параметров
биотехнологических
процессов,
свойств
сырья
и
продукции;
7.
ПК-2
8.
ПК-6
производства;
принципиальную
схему
биотехнологическог
о производства
способностью к реализации и биохимические,
управлению биотехнологическими химические
и
процессами
физико-химические
процессы,
протекающие
в
биореакторах, и на
стадиях
переработки,
позволяющие
гарантировать
качество
целевого
продукта;
основы
энзимологииметоды
иммобилизации
ферментов и клеток;
основные принципы
организации
биотехнологическог
о производства, его
иерархическую
структуру
готовностью к реализации системы биообъекты как
ий процесс в
соответствии с
регламентом
принимать
квалифицированн
ые решения по
организации и
управлению
биотехнологическ
им производством
технических
средств приоценки
биомасс
продуцента и
концентрации
продуктов;
методами оценки
безопасности
биотехнологическ
их производств
методами
контроля и
оптимизации
биотехнологическ
их процессов
методами
Тестирование,
Устный опрос
Тестирование,
менеджмента
качества
биотехнологической продукции в
соответствии
с
требованиями
российских
и
международных
стандартов качества
главные объекты
биотехнологических
процессов и методы
работы с ними
9.
ПК-8
способностью работать с научнотехнической
информацией,
использовать
российский
и
международный
опыт
в
профессиональной деятельности
основные
Российские и
международные
информаци-онные
базы данных
биологических
ресурсных центров
10.
ПК-9
владением основными методами и
приемами
проведения
экспериментальных исследований в
своей профессиональной области;
способностью
проводить
стандартные и сертификационные
испытания
сырья,
готовой
биохимические
химические и
физико-химические
процессы,
протекающие в
биореакторах, и на
стадиях
выбирать
оборудование
технологической
схемы получения
биотехнологическ
ой продукции,
обосновать режим
его работы
проводить
скрининг
биологических
объектов и
проводить их
культивирование в
различных
определения
показателей
качества и
биологической
активности
готовой
продукции;
методами
технического
контроля по
соблюдению
технологической
дисциплины в
условиях
действующего
биотехнологического
производства
методами оценки
перспективы
биотехнологии
целевого продукта
и сравнительного
анализа с
мировыми
аналогами
методами очистки
и стерилизации
воздуха,
конструирования и
стерилизации
питательных сред
Устный опрос
Тестирование,
Устный опрос
Тестирование,
Устный опрос
продукции
процессов
11.
ПК-10
и
владением
эксперимента,
представления
результатов
технологических переработки,
связанных с
выделением и
очисткой целевого
продукта;
основы энзимологии
- методы
иммобилизации
ферментов и клеток
планирования закономерности
обработки
и роста
полученных микроорганизмов и
образования
продуктов
метаболизма-модели
роста и образования
продуктов
биотехнологическ
их системах
планировать
эксперимент и
разрабатывать
оптимальные
условия для
получения
целевого
продукта
методами
математического
планирования
экспериментов и
анализа
полученных
результатов
Тестирование,
Устный опрос,
Защита
лабораторных
работ
4. Разделы дисциплины и компетенции, которые формируются при их изучении:
Код
Содержание раздела в
п/№ компете Наименование раздела дисциплины
дидактических единицах
нции
Определение, цели и задачи
Современное состояние и
биотехнологии.
перспективы развития
ОК-7
биотехнологии. Роль
ОПК-2,
биотехнологии в решении
1.
ПК-1,
глобальных проблем человечества.
2, 6, 8,
Особенности биотехнологических
9, 10
процессов. Основные элементы и
стадии биотехнологических
процессов.
Биологические объекты:
Характеристика продуцентов
ПК-1,
прокариот и эукариот,
2.
2, 6, 8,
ферментные препараты, культуры
9, 10
клеток и тканей растений и
животных.
Методы выделения и скрининга
Аппаратура для различных стадий
продуцентов биотехнологии.
биотехнологий:
ПК-1,
предферментационной,
3.
2, 6, 8,
ферментации и
9, 10
постферментационной.
Характеристика ферментеров для
биотехнологических процессов:.
Субстраты и продукты
Классификация субстратов:
ПК-1,
биотехнологии.
субстраты I, II и III поколений.
4.
2, 6, 8,
Продукты биотехнологии,
9, 10
классификация.
Аппаратура и технологические линии Методы трансформации
ПК-1, биотехнологического процесса.
продуцентов. Генетическая
5.
2, 6, 8,
трансформация: мутации и
9, 10
рекомбинации, гибридомные
технологии.
Классификация процессов
Классификации по фазе
ПК-1, ферментации.
ферментации, организации
6.
2, 6, 8,
производства, целевому продукту,
9, 10
освещенности, защищенности от
посторонних микроорганизмов.
Контроль и управление
Основные показатели роста
ПК-1, биотехнологическими процессами.
продуцентов в замкнутой и
7.
2, 6, 8,
открытой биотехнологической
9, 10
системе. Оптимизация процессов
биотехнологии.
Инженерная энзимология.
Продуценты ферментных
ПК-1,
препаратов: прокариоты и
8.
2, 6, 8,
эукариоты. Иммобилизованные
9, 10
ферменты.
Биотехнологии микробных биомасс.
Продуценты белка, пробиотиков,
ПК-1,
пищевого белка и биопестицидов.
9.
2, 6, 8,
Особенности технологий и
9, 10
типовые схемы получения
Биотехнологии первичных и
вторичных метаболитов.
10.
ПК-1,
2, 6, 8,
9, 10
микробных биомасс .
Характеристика продуцентов
первичных метаболитов. Типовые
схемы получения получение
спиртов и органических кислот.
Получение антибиотиков:
продуценты, условия биосинтеза,
очистка препаратов.
Получение биогаза и водорода.
5. Распределение трудоемкости дисциплины.
5.1. Распределение трудоемкости дисциплины и видов учебной работы по
семестрам:
Вид учебной работы
Трудоемкость
Трудоемкость по
семестрам (АЧ)
объем в объем в
зачетных академич
5
6
единицах еских
(ЗЕ)
часах
(АЧ)
Аудиторная работа, в том числе
150
72
78
Лекции (Л)
48
24
24
Лабораторные практикумы (ЛП)
Практические занятия (ПЗ)
96
48
48
Клинические практические занятия
(КПЗ)
Семинары (С)
Самостоятельная работа студента (СРС)
174
72
102
Промежуточная аттестация
экзамен
6
6
ИТОГО
9
324
144
180
п/№
1
2
3
4
5
5.2. Разделы дисциплины, виды учебной работы и формы текущего контроля:
№
Наименование
Виды учебной работы (в АЧ)
Оценочные
семес раздела
средства
Л
ЛП ПЗ КПЗ С СРС Всего
тра
дисциплины
5
Определение,
2
2
10
14
Тестирова
цели и задачи
ние
биотехнологии.
5
Биологические
4
12
10
26
Тестирова
объекты:
ние,
Устный
опрос
5
Методы
6
12
10
28
Тестирова
выделения и
ние,
скрининга
Устный
продуцентов
опрос
биотехнологии.
5
Субстраты
и 4
10
10
24
Тестирова
продукты
ние
биотехнологии.
5
Аппаратура и
4
4
20
28
Тестирова
технологические
ние
6
5
7
6
8
6
9
6
10
6
п/№
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
линии
биотехнологическ
ого процесса.
Классификация
процессов
ферментации.
Контроль и
управление
биотехнологическ
ими процессами.
Инженерная
энзимология.
Биотехнологии
микробных
биомасс.
Биотехнологии
первичных и
вторичных
метаболитов.
экзамен
ИТОГО
4
8
12
24
Тестирова
ние
6
12
20
38
Тестирова
ние
6
12
20
38
6
12
20
38
Тестирова
ние
Тестирова
ние
6
12
42
60
174
6
324
48
96
5.3. Распределение лекций по семестрам:
Наименование тем лекций
Современное состояние и перспективы развития
биотехнологии. Роль биотехнологии в решении глобальных
проблем человечества.
Особенности биотехнологических процессов. Основные
элементы и стадии биотехнологических процессов.
Характеристика основных продуцентов биотехнологии
прокариот и эукариот – мицелиальных и дрожжевых грибов.
Ферментные препараты, культуры клеток и тканей растений и
животных. Цели и способы получения.
Методы
трансформации
продуцентов.
Генетическая
трансформация: мутации и рекомбинации.
Клеточная инженерия. Получение культур клеток и тканей
(каллусов) растений. Трансгенные суспензионные культуры и
каллусы растений: цели создания.
Гибридомные технологии получения моноклональных
антител. Цели и задачи. Культуры клеток животных: линии
опухолевых клеток, стволовые клетки.
Классификация субстратов6 субстраты I, II и III поколений.
Источники субстратов, особенности культивирования на
различных субстратах, аппараты для культивирования.
Продукты биотехнологии, классификация. Первичные и
вторичные метаболиты, микробные биомассы.
Этапы и методы выделения и скрининга продуцентов
биотехнологии.
Процессы ферментации. Динамика роста продуцентов в
Тестирова
ние
Объем в АЧ
Семестр Семестр
5
6
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
замкнутой и открытой системах.
Характеристика ферментеров для биотехнологических
процессов: классификация ферментеров по подводу энергии.
Аппаратура
для
различных
стадий
биотехнологий:
предферментационной, ферментации и постферментационной.
Классификации процессов ферментации: по фазе, организации
производства,
целевому
продукту,
освещенности,
защищенности от посторонних микроорганизмов.
Технологические показатели для управления биотехнологическими процессами: удельная скорость роста продуцентов,
потребления
субстрата,
экономический
коэффициент.
Непродуктивные затраты.
Оптимизация процессов биотехнологии. Задачи и методы
оптимизации процессов биотехнологии.
Инженерная энзимология. Характеристика ферментовпродуктов
биотехнологии.
Продуценты
ферментных
препаратов: прокариоты и эукариоты.
Технологическая схема микробных ферментных препаратов
классов Пх3, Пх10 поверхностным культивированием и
классов Гх10, Гх20 глубинным культивированием. Методы
выделения и очистки. Определение активности ферментных
препаратов.
Иммобилизованные ферменты: методы иммобилизации.
Использование иммобилизованных ферментов в медицине и
тонком органическом синтезе.
Типовая
технологическая
схема
биотехнологических
процессов получения микробных биомасс. Получение
биомассы дрожжей и биопестицидов.
Моно- и ассоциированные пробиотики на основе лактобацилл,
бифидобактерий и кишечной палочки.
Характеристика
продуцентов и методов оценки качества пробиотиков.
Биотехнология сельскому хозяйству: получение микробных
биомасс и ферментов. Характеристика продуцентов
пробиотиков
для
животных,
кормовых
препаратов,
биопрепаратов для плодородия и биопестицидов.
Биотехнология первичных метаболитов: получение этанола,
органических кислот. Типовая технологическая схема.
Биотехнология вторичных метаболитов – антибиотиков.
Тропофаза и идиофаза: условия биосинтеза идиолитов.
Характеристика продуцентов вторичных метаболитов:
антибиотиков.
Классификация антибиотиков. Методы оценки активности и
продуктивности антибиотиков.
Характеристика продуцентов витаминов и гормонов. Типовая
технологическая схема биосинтеза витаминов и гормонов. .
ИТОГО (всего – 48 АЧ)
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
24
24
5.4. Распределение лабораторных практикумов по семестрам: не предусмотрены
учебным планом.
5.5. Распределение тем практических занятий по семестрам:
п/№ Наименование тем практических занятий
Объем в АЧ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Определение, цели и задачи биотехнологии.
Биологические объекты:
Методы выделения и скрининга продуцентов биотехнологии.
Субстраты и продукты биотехнологии .
Аппаратура и технологические линии биотехнологического
процесса.
Классификация процессов ферментации.
Контроль и управление биотехнологическими процессами.
Инженерная энзимология.
Биотехнологии микробных биомасс.
Биотехнологии первичных метаболитов: спиртов и
органических кислот. Биотехнологии вторичных метаболитов:
антибиотиков.
ИТОГО (всего - 96
АЧ)
Семестр Семестр
5
6
2
12
12
10
4
8
12
12
12
12
48
48
5.6. Распределение тем клинических практических занятий по семестрам: не
предусмотрены учебным планом.
5.7. Распределение тем семинаров по семестрам: не предусмотрены учебным
планом.
5.8. Распределение самостоятельной работы студента (СРС)по видам и семестрам:
п/№ Наименование вида СРС*
Объем в АЧ
Семестр Семестр
5
6
1
Защита лабораторных работ
20
20
2
Подготовка к устному опросу
20
20
3
Подготовка к коллоквиуму
20
20
4
Выполнение заданий к лабораторным занятиям
12
12
5
Подготовка к экзамену
30
ИТОГО (всего 174
АЧ)
72
102
6. Оценочные средства для контроля успеваемости и результатов освоения
дисциплины.
6.2. Примеры оценочных средств:
Контрольные вопросы к опросу по теме: Биологические объекты.
Характеристика продуцентов биотехнологии.
1. Какие культуры называются чистыми и накопительными?
2. Дайте понятие «штамм», «клон», «слайд-культура».
3. Назовите основные правила работы с культурами микроорганизмов.
4. Основные потребности микроорганизмов в химических элементах.
5. Перечислите группы микроорганизмов по отношению к источнику питания и
энергии.
6. Назовите этапы выделения чистой культуры.
7. Что такое факторы роста культур микроорганизмов?
8. Основные принципы составления питательных сред для выделения
культур микроорганизмов.
9. Дайте понятие «селективность» условий и питательных сред.
10. Какие группы микроорганизмов существуют по отношение к кислороду?
Вопросы к коллоквиуму по теме: Методы выделения и скрининга продуцентов
биотехнологии
1. Дайте определение генетической и клеточной инженерии.
2. Понятие «гибридные молекулы ДНК», методы гибридизации ДНК.
3. Коньюгация у бактерий: состояние фактора Hfr.
4. Перечислите различия методов селекции с генетической инженерии.
5. Что такое изолированный протопласт растения ?
6. Приведите классификацию мутаций.
7. Ферменты генетической инженерии.
8. . Понятия мутации и рекомбинации. Типы рекомбинаций.
10. Назовите этапы конструирования трансгенной ДНК.
11. Что такое трансформация клеток у прокариот и эукариот?
12. Коньюгация у бактерий: состояние фактора F.
14. Перечислите этапы генетического конструирования invitro.
13. Перечислите цели создания трансгенных растений.
14. Приведите типы рекомбинаций генетического аппарата.
15. Коньюгация у бактерий: состояние фактора F+.
16. Трансформация у бактерий: методы введения ДНК в клетки при
трансформации.
17. Какие бактериофаги используют для трансформации бактерий?
18. Клеточная инженерия растений: причины и методы получения каллусов.
Тестовые задания
Вопрос 1. К ФАКТОРАМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ
БИОТЕХНОЛОГИИ ОТНОСЯТ
а) концентрацию микроорганизмов в окружающей среде;
б) концентрацию субстрата,
в) биомассы и продукта в культуре,
г) рН,
д) температуру,
е) парциальное давление кислорода.
Вопрос 2: ПАРАМЕТРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ДЛЯ ВЕЛИЧИН
1. Концентрация основных субстратов и продуктов в культуральной среде
2. Концентрация биомасс продуцентов
3. Концентрации важнейших внутриклеточных компонентов (ферменты метаболизма,
углерода, ключевые метаболиты, АТФ,
4. Концентрация целевого продукта.
5. Концентрация растворенных О2 и СО2 в культуральной среде.
а) Удельная скорость образования продукта, qp
(кг/кг Х ч).
б)Экономический коэффициент,
Yp, Yx (кг/кг).
в) Объемный коэффициент массопередачипо
кислороду, Kvp (ч -1).
г) Энергетический выход продуктов биосинтеза,
д)Теплопродукция.
е) Суммарный удельный расход сырья.
Вопрос 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
НЕОБХОДИМО ДЛЯ МАСШТАБИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЙ
Ответ
Утверждение I
Утверждение II
Связь
а
верно
верно
существует
б
верно
верно
отсутствует
в
верно
неверно
отсутствует
г
неверно
верно
отсутствует
д
неверно
неверно
отсутствует
Правильный ответ - б.
Вопрос 4. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МОДЕЛИ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
РАЗЛИЧАЮТ:
а) лабораторные;
б) экспериментальные;
в) математические;
г) природные
д) пилотные.
Вопрос 5. ЭТАПЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
А) полупромышленное моделирование;
Б) изучение новых продуцентов;
В) лабораторное моделирование;
Г) промышленное моделирование.
1) АБВГ
2) АБДГ
3) БАВГ
4) БВАГ
5) ГБВА
Вопрос 6. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
БИОТЕХНОЛОГИИ НЕОБХОДИМ, ПОТОМУ ЧТО БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ СЛОЖНЫЕ
Ответ
Утверждение I
Утверждение II
Связь
а
верно
верно
существует
б
верно
верно
отсутствует
в
верно
неверно
отсутствует
г
неверно
верно
отсутствует
д
неверно
неверно
отсутствует
Правильный ответ: а.
Вопрос 7. Вопрос 1.3. ОСНОВНЫМИ РАЗДЕЛАМИ БИОТЕХНОЛОГИИ ЯВЛЯЮТСЯ:
- а) Промышленная микробиология;
- б) Медицинская биотехнология;
- в) Биохимия животных;
- г) Сельскохозяйственная биотехнология;
- д) Инженерная энзимология;
Вопрос 8.
ЕСЛИ БИОТЕХНОЛОГИЯ
ТО ОНА ОТНОСИТСЯ К РАЗДЕЛУ
1. проводит биоокисление загрязнений в воде
а) пищевой
2. получение микробной биомассы пекарских дрожжей… б) сельскохозяйственной.
3. биоконверсию непищевого пищевого сырья
в) инженерной энзимологии
4. получение антибиотиков
г) биоэнергетике
5. получение спиртов и биогаза………………………………д) экологической ..
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (печатные,
электронные издания, интернет и другие сетевые ресурсы).
№
1.
№
1.
2.
3
4.
5.
6.
7
8
9
7.1. Перечень основной литературы*:
Наименование согласно библиографическим
требованиям
Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И.
Биотехнология./под ред. А.В. Катлинского, М.,
Изд. Центр «Академия», 2008. – 255 с.
7.2. Перечень дополнительной литературы*:
Наименование согласно библиографическим
требованиям
Быков В.А. Биотехнология лекарственных средств.
Уч.пособие. М.,ММА,1991
Компакт-диск
«Биотехнология».
М.,Русский
врач,2005
Грачёва И.М., Иванова Л.А. Биотехнология
биологически активных веществ.-М.: Элевар, 2006
– 463с.
Грачёва И.М., Кривова А.Ю. Технология
ферментных препаратов – М.: Элевар, 2000. – 512 с.
Бирюков
В.В.
Основы
промышленной
биотехнологии. – М.: Колосс, 2004. – 296 с.
Громова Н. Ю., Косивцов Ю. Ю., Сульман Э. М.
Технология синтеза и биосинтеза биологически
активных веществ. — Тверь: ТГТУ, 2006. — 84 с.
Теоретические основы пищевых технологий/ Под
ред. Панфилова В.А. – В2кн. Кн. 2. - М: КолосС,
2009. – 800с.
Грачев Ю.П.,
Плаксин Ю.М. Математические
методы планирования экспериментов.-М: Дели
принт, 2005.-296с.
Безбородов
А.М.,
Квеситадзе
Г.И.
Микробиологический синтез. – СПб.: Проспект
науки, 2011, - 140 с.
Количество экземпляров
На кафедре
В библиотеке
1
5
Количество экземпляров
На кафедре
В библиотеке
1
30
1
30
в электронном
виде
-
в электронном
виде
в электронном
виде
в электронном
виде
-
1
-
в электронном
виде
-
1
-
-
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
№
Адрес учебного
№
Площадь
Наименование оборудованных
п/п кабинетов*, объектов для помещения помещения учебных кабинетов, объектов для
проведения практических
(м2)
проведения практических занятий,
занятий, объектов
объектов физической культуры и
физической культуры и
спорта с перечнем основного
спорта
оборудования*
1
3
4
5
6
1
Ул. Трубецкая, д.8 стр.1
757 Б
38,5
2
Ул. Трубецкая, д.8 стр.1
726
34,1
Учебная аудитория
(мультимедийный комплекс ноутбук, проектор, экран).
Учебная лаборатория:
фотоэлектроколориметры,
спектрофотометры, холодильники,
вакуум-сушильный шкаф ,
термостаты, водяная баня с
качалочной установкой, ламинарный
шкаф, весы торсионные, весы
аналитические, весы технические,
центрифуга лабораторная
стационарная, центрифуги
лабораторные настольные,
гомогенизатор тканей,
ультразвуковой дезинтегратор,
мешалка лабораторная магнитная,
рН-метры, шейкеры, шейкертермостат, стерилизатор,
аквадистиллятор, роторный
испаритель, хроматографическая
система умеренного давления,
установки для электрофореза и
блоттинга
9. Образовательные технологии в интерактивной форме, используемые в процессе
преподавания дисциплины:
1. Лекция с обратной связью.
2. Дискуссия.
Всего ____65____% интерактивных занятий от объема аудиторной работы.
9.1. Примеры образовательных технологий в интерактивной форме:
1.Лекция с презентацией раздела дисциплины (100 % лекций).
2. Выступление студентов с докладом, представлением и обсуждением реферата.
9.2. Электронные образовательные ресурсы, используемые в процессе
преподавания дисциплины:
№ п/п
Наименование и краткая характеристика электронных
Количество
образовательных и информационных ресурсов
экземпляров,
(электронных изданий и информационных баз данных)
точек доступа
1
Электронная библиотека Первого МГМУ3
неограничен
2
QPAT - патентная база компании
неограничен
Questelhttp://www.qpat.com/index.htm
Университетская информационная система Россия (УИС
неограничен
РОССИЯ) Http://uisrussia.msu.ru/is4/main.jsp
3
ELSEVIER (SCOPUS)http://www.scopus.com/home.url
неограничен
4
AAAS: Журнал «Science»
неограничен
http://www.sciencemag.org/magazine
5
Springer, Kluwer http://link.springer.com/
неограничен
6
Научная электронная библиотека: Российские
неограничен
академические журналы (elibrary.RU)
http://elibrary.ru/defaultx.asp
7
Электронная библиотека
http://diss.rsl.ru/
диссертаций
(ЭБД)
РГБ
неограничен
Рабочая программа дисциплины «Общая биотехнология» разработана
биотехнологии Института фармации и трансляционной медицины.
кафедрой
Разработчик:
Профессор
_________________
Т.И. Громовых
Принята на заседании кафедры биотехнологии Института фармации и трансляционной
медицины
«________» ______________201___г., протокол № _____
Заведующий кафедрой
___________________
С.В. Луценко
Одобрена Учебно-методическим советом Института фармации и трансляционной
медицины «______»_________________201___, протокол № _________
Председатель УМС
___________________
В.В.Тарасов
