Тема 20. Научные исследования, состояние и перспективы развития биотехнологии в Республике Беларусь
Научные учреждения, ведущие исследования в области биотехнологии и основная тематика научно-исследовательской работы. Государственные научно-технические программы в области биотехнологии. Производство продуктов биотехнологии в Республике Беларусь и перспективы его роста. Основные предприятия биотехнологической отрасли.
Проблемы и достижения современной биотехнологии.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БЮДЖЕТА УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ
| Название учебной дисциплины | Семестр | Количество часов учебных занятий | Самостоятельная (внеаудиторная) работа | Форма текущей аттестации | ||||
| всего | аудиторных | из них | ||||||
| лекции | семинарские | лабораторные | ||||||
| Микробиология с основами биотехнологии | Зачет | |||||||
| Экзамен |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (дневная форма получения образования)
| Номер темы, занятия | Название темы, занятия; перечень изучаемых вопросов | Количество аудиторных часов | Самостоятельных (внеаудиторных) часов | Материальное обеспечение занятия наглядные, методические пособия и др. | Литература | Формы контроля знаний | ||
| лекции | семинарские занятия | лабораторные занятия | ||||||
| 5 семестр | ||||||||
| 1. | Введение | 2 | 4 | |||||
| 1.1. | Введение Предмет и задачи микробиологии. Специфические черты прокариотических организмов. Значение микробиологии для народного хозяйства и охраны здоровья. Роль микроорганизмов в процессах круговорота биогенных элементов в природе. Значение микроорганизмов в жизни и хозяйственной деятельности человека. Подразделение микробиологии. Методы микробиологических исследований. Правила работы в микробиологических лабораториях. Биотехнология как наука, предмет, объекты и основные цели. | 2 | Мультимедийная презентация | [1-6, 8-10] | ||||
| 1.2. | Лабораторная работа № 1. Оборудование рабочего места и техника безопасности при работе с микроорганизмами. Методы исследования микроорганизмов. | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | ||||||
| 2. | Возникновение и развитие микробиологии Открытие микромира А. Левенгуком (1695). Морфологический период в микробиологии. Работы Л. Пастера. Исследования Р. Коха. Основные направления развития современной микробиологии. Концепция биохимического единства живых организмов. | 2 | ||||||
| 3. | Морфология и структурно-функциональная организация прокариот | 2 | 4 | |||||
| 3.1. | Морфология и структурно-функциональная организация прокариот Особенности морфотипов прокариот. Уровни клеточной организации прокариот, их отличие от эукариот. Морфологическая дифференциация. Морфогенез. Особенности морфологии структуры цианобактерий, актиномицет, архебактерий. Постоянные и временные структуры бактериальной клетки. Клеточная стенка. Окраска по Граму. Отличие клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных прокариот. Структура, химический состав и функции клеточной стенки. Бактериальные протопласты и сферопласты, L-формы бактерий. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), строение и функции. Транспорт веществ через ЦПМ. Производные ЦПМ и их функции. Органоиды цитоплазмы и их функции. Мезосомы, хроматофоры, тилакоиды, визикулы. Цитозоль. Ядерный аппарат (нуклеоид): химическая и структурная организация, функции. Модель структуры ДНК Уотсона-Крика. Различные формы организации двухцепочечной ДНК. Репликация бактериальной хромосомы. Механизм репликации и сегрегации бактериальной хромосомы. Рибосомы, их строение и отличие от рибосом эукариот. Структура РНК. Поверхностные структуры бактериальной клетки. Капсула, слизистые чехлы, ворсинки. Жгутики, их строение, размещение на клетке, механизм функционирования. Скользящий тип движения миксобактерий, микоплазм, нитчатых серобактерий и цианобактерий. Пили, ворсинки (фимбрии) общего типа, половые пили, шипы. Внутриплазматические включения. Аэросомы, карбоксисомы, магнитосомы, фикобилисомы. Морфологическая дифференцировка клеток прокариот (эндоспоры, экзоспоры, цисты, гетероцисты, акинеты, гормогонии). Эндоспоры бактерий. Химический состав, строение, особенности спор. Запасные питательные вещества. | 2 | [3, 7, 8, 11, 18] | |||||
| 3.2. | Лабораторная работа № 2. Изучение морфологических форм бактерий. Исследование микрофлоры полости рта. | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 4. | Физиология прокариот | 6 | 8 | |||||
| 4.1. | Физиология прокариот Химический состав прокариотической клетки. Ферменты. Коферменты. Конституционные и индуцибельные ферменты. Классификация ферментов. Роль ферментов в жизни микроорганизмов. Регуляция активности синтеза ферментов. Факторы роста бактериальной клетки. Питание прокариот. Ассимиляция углекислоты автотрофами и гетеротрофами. Органотрофы, литотрофы. Физиологические группы прокариот. Фототрофы, хемотрофы. Ауксотрофы, прототрофы. Миксотрофы. Сапрофиты и паразиты. Поступление питательных веществ в клетку прокариот (пассивная диффузия, облегченная диффузия, пассивный перенос). Метаболизм. Энергетический и конструктивный метаболизм. Источники и способы получения энергии. Брожение. Типы брожения: спиртовое, маслянокислое, молочнокислое (гомо- и гетероферментативное), пропионовокислое, уксуснокислое и т.д. | 2 | 4 | |||||
| 4.2. | Лабораторная работа № 3. Методы исследования органоидов, структурных элементов и включений. | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 4.3. | Физиология прокариот Фотосинтез. Хемосинтез. Анаэробное, аэробное дыхание. Неполное окисление. Нитратное, карбонатное, сульфатное, фумаратное дыхание. Роль в природе метанообразующих, нитрифицирующих и других прокариот. Регуляция клеточного метаболизма. Регуляция синтеза и активности ферментов. Пути метаболизма. Путь Эмбдена-Миергофа-Парнаса (Гликолиз). Путь Варбурга-Дикенса-Корекера (пентозофосфатный). Путь Энтнера-Дудорова. Регуляция различных метаболических путей. Основные механизмы, регулирующие катаболические пути. Формы запасания энергии в клетках прокариот. Субстратное фосфорилирование. Окислительное и фотосинтетическое фосфорилирование. Синтез молекул АТФ. | 2 | ||||||
| 4.4. | Лабораторная работа № 4. Приготовление питательных сред для культивирования микроорганизмов. | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 4.5. | Физиология прокариот Электрон-транспортные цепи (ЭТЦ). Доноры и акцепторы электронов. Трансмембранный электрохимический градиент ионов водорода. Образование протонного потенциала на ЦПМ как источника энергии для регенерации АТФ. Ионный обмен. Разнообразные типы жизни прокариот. Классификация прокариот по типу жизни. Типы жизни, основанные на фотосинтетическом фосфорилировании. Бактериальный фотосинтез и его отличие от фотосинтеза растений. Фотопигменты. Фотосистемы. Группы фотосинтезирующих прокариот. Группы хемосинтезируюших прокариот. Галобактерии, биологические особенности. Биолюминисценция. Биосинтез углеводов, нуклеотидов, белков, жирных кислот и фосфолипидов. Механизмы влияния физических, химических и биологических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов. | 2 | ||||||
| Итого: за 5 семестр | 12 | 16 | Зачет | |||||
| 6 семестр | ||||||||
| 5. | Систематика и классификация прокариот | 2 | 2 | |||||
| 5.1. | Систематика и классификация прокариот Отдел Gracilicutes: спирохеты; аэробные (или микроаэрофильные), подвижные, спиралевидные (или вибриоидные) грамотрицательные бактерии; неподвижные, или редко подвижные грамотрицательные изогнутые бактерии; грамотрицательные аэробные (или микроаэрофильные), палочки и кокки; факультативно анаэробные грамотрицательные палочки; грамотрицательные анаэробные прямые, изогнутые или спиралевидные палочки; бактерии, осуществляющие диссимиляционное восстановление серы или сульфата; анаэробные грамотрицательные кокки; риккетсии и хламидии; аноксигенные фототрофные бактерии; оксигенные фототрофные бактерии; аэробные хемолитотрофные бактерии и близкие организмы; почкующиеся и/или образующие выросты бактерии; бактерии, имеющие чехлы; нефотосинтезирующие скользящие бактерии, не образующие плодовых тел; скользящие бактерии, образующие плодовые тела. Отдел II. Firmicutes: грамположительные кокки; грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры; грамположительные палочки правильной формы, не образующие спор; грамположительные палочки неправильной формы, не образующие спор; микобактерии; актиномицеты. Отдел III. Tenericutes: микоплазмы. Отдел IV. Mendosicutes: метаногены; сульфатредуцирующие архебактерии; экстремально галофильные архебактерии (галобактерии); архебактерии, лишенные клеточной стенки; экстремально термофильные и гипертермофильные архебактерии. Фототрофные бактерии. Хемолитотрофные бактерии. Миксобактерии. Риккетсии. Спирохеты. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие микроорганизмы. Группа молочнокислых бактерий. Бактерии группы кишечной палочки. Пропионовокислые бактерии. Споросоздающие бактерии. Актиномицеты. Архебактерии. Микоплазмы | 2 | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8, 11, 18] | ||||
| 5.2. | Систематика и классификация прокариот Отдел Gracilicutes: спирохеты; аэробные (или микроаэрофильные), подвижные, спиралевидные (или вибриоидные) грамотрицательные бактерии; неподвижные, или редко подвижные грамотрицательные изогнутые бактерии; грамотрицательные аэробные (или микроаэрофильные), палочки и кокки; факультативно | 2 | Рейтиноговая контрольная работа № 1 | |||||
| 6. | Рост, размножение, культивирование прокариот | 2 | 4 | |||||
| 6.1. | Рост, размножение, культивирование прокариот Чистые культуры прокариот. Популяция прокариот. Микробные популяции: колонии, биопленки, зооглеи – своеобразные суперорганизмы. Методы их получения. Понятие роста, размножения. Основные параметры роста культур: время генерации прокариот, скорость роста и выход биомассы. Закономерность роста бактерий в периодической чистой культуре. Кривая роста, фазы роста бактериальной популяции. Непрерывные и синхронные культуры. Культивирование иммобилизационных клеток микроорганизмов. Особенности культивирования анаэробных и аэробных бактерий. Влияние на рост микроорганизмов кислотности среды (pН), молекулярного кислорода (О2). | 2 | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | ||||
| 6.2. | Лабораторная работа № 5. Микроорганизмы воздуха. Культуральные свойства микроорганизмов. | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 7. | Генетика прокариот | 2 | 2 | |||||
| 7.1. | Генетика прокариот Фенотипическая и генотипическая изменчивость прокариот. Генотип, фенотип. Геном прокариот. Структура генома прокариот. Особенности репликации ДНК у прокариот. Плазмиды: F-плазмиды, R-плазмиды, D-плазмиды, Ti-плазмиды, плазмиды патогенности и др.Транспазоны, IS- элементы. Взаимодействие плазмид с бактериальной хромосомой. Роль плазмид (азотфиксация, образование клубеньков, устойчивость к антибиотикам и др). Рекомбинация генетического материала прокариот. Трансформация, трансдукция, конъюгация. | 2 | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | ||||
| 7.2. | Генетика прокариот Фенотипическая и генотипическая изменчивость прокариот. Генотип, фенотип. Геном прокариот. Структура генома прокариот | 2 | [3, 7, 8] | Рейтинговая контрольная работа № 2 | ||||
| 8. | Участие микроорганизмов в процессах трансформации основных биогенных элементов Участие микроорганизмов в биологическом круговороте веществ в природе. Процессы трансформации углеродсодержащих веществ. Разложение целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и пектина. Трансформация углеводородов. Процессы трансформации азотосодержащих веществ. Амонификация белков, нуклеиновых кислот и мочевины. Нитрификация. Денитрификация. Биологическая фиксация молекулярного азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие бактерии. Гипотеза химизма азотфиксации. Значение биологической азотфиксации в азотном балансе экосистемы. Процессы трансформации соединений фосфора. Минерализация фосфорорганических соединений растительного и животного опада. Трансформация неорганических соединений фосфора. Процессы трансформации соединений серы. Минерализация серосодержащих органических веществ. Сульфофикация и десульфофикация. Процессы трансформации соединений железа. | 2 | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | ||||
| Экология прокариот | 2 | 4 | ||||||
| 9.1. | Экология прокариот Взаимоотношения микроорганизмов. Ассоциативные взаимоотношения: метабиоз, симбиоз, комменсализм, сателлизм. Конкурентные взаимоотношения: антагонизм, паразитизм. Антибиотики. Продуценты антибиотических веществ. Механизм действия антибиотиков. Спектр действия. Антибиотикорезистентность бактерий. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями. Микрофлора ризосферы. Эпифитная микрофлора растений. Фитопатогенные микроорганизмы. Взаимоотношения микроорганизмов с человеком и животными. | 2 | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8,12,18] | ||||
| 9.2. | Лабораторная работа № 6. Спиртовое и молочнокислое брожение микроорганизмов | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 10. | Основы вирусологии Происхождение вирусов. РНК-ДНК – геномные вирусы. Структурная организация вириона. Капсиды. Взаимоотношение вирусов с клеткой хозяина. Цикл репродукции вирусов. Реакция организма в ответ на вирусную инфекцию. Депротеинизация вируса. Синтез компонентов вируса. Морфогенез вируса. Выход вирусов из клетки. Формы вирусной инфекции. Культивирование вирусов. Вирусный канцерогенез. Понятие о вироидах, прионах и др. Бактериофаги. Морфотипы бактериофагов. Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой. Лизогения. Литический цикл. Фаговая конверсия. | 2 | Мультимедийная презентация | |||||
| 11. | Объекты биотехнологии, крупно-, мелкомасштабная биотехнология Принципиальная схема биотехнологического производства. Растения и сельскохозяйственные животные – объекты биотехнологии. Микроорганизмы как основные объекты биотехнологии и их преимущества при решении биотехнологических задач. Требования к микроорганизмам-продуцентам, производственные штаммы микроорганизмов-продуцентов. Подбор, селекция и улучшение штаммов-продуцентов.Уровни биотехнологических производств. Мелкомасштабная и крупномасштабная биотехнология. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9,13–16, 20] | ||||
| 12. | Биотехнологии в современном сельском хозяйстве Биотехнология и сельское хозяйство. Биотехнология в растениеводстве.Культивирования клеток высших растений. Каллусные и суспензионные культуры, методы получения и использования. Биотехнологические процессы в заготовке кормов для животных. Особенности современных технологий получения продуктов скотоводства, свиноводства, птицеводства, рыбоводства. Технологии воспроизводства сельскохозяйственных животных. Технологии сохранения здоровья животных и обеспечения их продуктивности. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9, 16, 20] | ||||
| 13. | Биотехнологии в пищевой промышленности | 2 | 4 | |||||
| 13.1. | Биотехнологии в пищевой промышленности Микроорганизмы в получении пищевых продуктов. Пищевые добавки, усилители вкуса. Аминокислоты и витамины. Ферменты в пищевой промышленности. Использование в пищевой промышленности протеиназ, амилаз, липаз, пектиназ, b-галактозидаз. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9, 16, 20] | ||||
| 13.2. | Лабораторная работа № 7. Маслянокислое брожение у бактерий. | 4 | Отчет по лабораторной работе с устной защитой | |||||
| 14. | Генетическая инженерия в биотехнологии Получение продуцентов и способы их улучшения (ступенчатый отбор случайных мутаций, отбор мутантов с заданным фенотипом, мутации, изменяющие экспрессию генов). Физиологические и генетические способы регуляции метаболизма микроорганизмов-продуцентов. Роль факторов внешней среды в регуляции метаболизма продуцентов. Использование генетических методов в биотехнологии. Генетические способы улучшения продуцентов. Генетическая инженерия и технология рекомбинантных молекул. Основные открытия, теоретически обосновавшие технологический подход к наследственной информации. Общие понятия о матричных процессах: репликация, транскрипция, трансляция. Инструменты генетической инженерии. Понятие вектора. Рестриктазы, их основные характеристики и область применения. Способы «нарезания» и идентификации фрагментов ДНК. Гибридизационные зонды. Соединение фрагментов ДНК. Обратная транскриптаза и ее использование в генной инженерии. ДНК-полимераза и ДНК-лигаза. Способы введения клонируемой ДНК в клетки и отбор клонов. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9, 16, 20] | ||||
| 15. | Биотехнологии в охране окружающей среды и решении проблемы получения возобновляемых энергоносителей Значимость рациональной переработки отходов. Биологическая переработка промышленных и сельскохозяйственных отходов. Анаэробное разложение и переработка отходов. Биодеградация хлоропроизводных и полиароматических углеводородов, нефти, поверхностно-активных веществ, пестицидов. Биотехнологии возобновляемых энергоносителей. Технология получения биомассы с использованием солнечной энергии, водоросли и водные растения, масличные растения. Ферментация, этанол, получение метана в анаэробных условиях. Системы, образующие водород. Биологический контроль микробиологической переработки отходов. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9] | Рейтинговая контрольная работа № 3 | |||
| 16. | Технология ферментационных процессов. Значимость рациональной переработки отходов. Биологическая переработка промышленных и сельскохозяйственных отходов. Анаэробное разложение и переработка отходов. Биодеградация хлоропроизводных и полиароматических углеводородов, нефти, поверхностно-активных веществ, пестицидов. Биотехнологии возобновляемых энергоносителей. Технология получения биомассы с использованием солнечной энергии, водоросли и водные растения, масличные растения. Ферментация, этанол, получение метана в анаэробных условиях. Системы, образующие водород. Биологический контроль микробиологической переработки отходов. | 2 | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9, 15, 19, 20] | ||||
| 17. | Технологии получения современных вакцин и диагностикумов Классификация вакцин. Живые, инактивированные, субъединичные вакцины. Технологии производства бактериальных и грибковых вакцин. Основные типы питательных сред и их выбор. Технологии производства вирусных вакцин. Культуры клеток и развивающиеся куриные эмбрионы для культивирования вирусов. Оценка эффективности вакцин и проблема их безопасности. Понятие об иммунологических реакциях invitro и invivo. Реакции преципитации, агглютинации, иммунолюминисценции, иммуноферментный анализ и требования к антигенам-диагностикумам. Получение аллергенов и кожные аллергические пробы. Полимеразная цепная реакция, принципы осуществления, компоненты и стадии реакции, методы учета результатов, диагностическая значимость. | 2 | Мультимедийная презентация | [4–6, 13, 15, 20] | ||||
| 18. | Методы выделения и очистки продуктов биотехнологических процессов Отделение биомассы: флотация, фильтрование и центрифугирование. Физические, химические, биологические методы дезинтеграции клеток. Выделение целевого продукта: осаждение, экстрагирование, адсорбция, концентрирование, обезвоживание. Электрохимические методы, ионообменная хроматография, электрофорез и иммуноэлектрофорез, проточное центрифугирование. Аффинная хроматография. Модификация и стабилизация целевых продуктов биотехнологических процессов. | 2 | Мультимедийная презентация | [2, 4–6, 9, 13, 15, 20] | ||||
| 19. | Биотехнологии в медицине, иммунологии и в производстве лекарств Технологии получения антибиотиков. Получение инсулина, интерферонов, интерлейкинов. Моноклональные антитела и технология гибридом. Стволовые клетки и их использование. Клонирование. Дисбактериозы. Нормофлора в борьбе с дисбактериозами. Препараты на основе живых культур микроорганизмов: бифидобактерии, молочнокислые бактерии, непатогенные штаммы кишечной палочки. Монопрепараты и препараты на основе смешанных культур. Проблема безопасности и контроля продуктов биотехнологий. | 2 | Мультимедийная презентация | [2, 4–6, 9, 13, 15, 20] | ||||
| 20. | Научные исследования, состояние и перспективы развития биотехнологии в Республике Беларусь Научные учреждения, ведущие исследования в области биотехнологии и основная тематика научно-исследовательской работы. Государственные научно-технические программы в области биотехнологии. Производство продуктов биотехнологии в Республике Беларусь и перспективы его роста. Основные предприятия биотехнологической отрасли. Проблемы и достижения современной биотехнологии. | 2 | Мультимедийная презентация | [2, 4–6, 9, 13, 15, 20] | ||||
| Итого: за 6 семестр | 32 | 4 | 12 | Экзамен | ||||
| Итого: | 44 | 4 | 28 |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (для заочной формы получения образования)
| Номер темы, занятия | Название темы, занятия; перечень изучаемых вопросов | Количество аудиторных часов | Материальное обеспечение занятия наглядные, методические пособия и др. | Литература | Формы контроля знаний | |||
| лекции | семинарские занятия | лабораторные занятия | ||||||
| 2 курс | ||||||||
| 1. | Введение Предмет и задачи микробиологии. Специфические черты прокариотических организмов. Значение микробиологии для народного хозяйства и охраны здоровья. Роль микроорганизмов в процессах круговорота биогенных элементов в природе. Значение микроорганизмов в жизни и хозяйственной деятельности человека. Подразделение микробиологии. Методы микробиологических исследований. Правила работы в микробиологических лабораториях. Биотехнология как наука, предмет, объекты и основные цели. | Мультимедийная презентация | [1–6, 8–10] | Краткий конспект | ||||
| 2. | Возникновение и развитие микробиологии Открытие микромира А. Левенгуком (1695). Морфологический период в микробиологии. Работы Л. Пастера, исследования Р. Коха (1843-1910). Основные направления развития современной микробиологии. Концепция биохимического единства живых организмов. | Мультимедийная презентация | [7,8] | Краткий конспект | ||||
| Морфология и структурно-функциональная организация прокариот | ||||||||
| 3.1 | Морфология и структурно-функциональная организация прокариот Уровни клеточной организации прокариот, их отличие от эукариот. Морфологическая дифференциация. Морфогенез. Особенности морфологии структуры цианобактерий, актиномицет, архебактерий. Постоянные и временные структуры бактериальной клетки. Клеточная стенка. Структура, химический состав и функции клеточной стенки. Бактериальные протопласты и сферопласты, L-формы бактерий. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), строение и функции. Транспорт веществ через ЦПМ. Производные ЦПМ и их функции. Капсула, слизистые чехлы, ворсинки. Жгутики, их строение, размещение на клетке, механизм функционирования. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8, 11, 18] | |||||
| 3.2. | Методы исследования прокариот. Морфология прокариот | Индивидуальное собеседование; тематический тест | ||||||
| 4. | Физиология прокариот | |||||||
| 4.1. | Физиология прокариот Химический состав прокариотической клетки. Ферменты. Коферменты. Конституционные и индуцибельные ферменты. Классификация ферментов. Роль ферментов в жизни микроорганизмов. Питание прокариот. Физиологические группы прокариот. Энергетический и конструктивный метаболизм. Источники и способы получения энергии. Фотосинтез. Хемосинтез. Анаэробное, аэробное дыхание. Неполное окисление. Нитратное, карбонатное, сульфатное, фумаратное дыхание. Типы жизни, основанные на фотосинтетическом фосфорилировании. Бактериальный фотосинтез и его отличие от фотосинтеза растений. Группы хемосинтезируюших прокариот. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | |||||
| 4.2. | Молочнокислое брожение бактерий | Индивидуальное собеседование; тематический тест | ||||||
| 5. | Систематика и классификация прокариот История развития учения о систематики и классификации прокариот. Принципы систематики. Международный кодекс номенклатуры прокариот. Международная классификация прокариот. Таксономические категории. Группы прокариот по определителю бактерий Берги. Отделы царства Procaryotae: I. Gracillicutes; II. Firmicutes; III.Tenericutes; IV.Mendosicutes. Характеристика основных групп бактерий. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8, 11, 18] | Краткий конспект | ||||
| 6. | Рост, размножение, культивирование прокариот Чистые культуры прокариот. Популяция прокариот. Микробные популяции: колонии, биопленки, зооглеи – своеобразные суперорганизмы. Методы их получения. Понятие роста, размножения. Основные параметры роста культур. Закономерность роста бактерий в периодической чистой культуре. Кривая роста, фазы роста бактериальной популяции. Непрерывные и синхронные культуры. Культивирование иммобилизационных клеток микроорганизмов. Особенности культивирования анаэробных и аэробных бактерий. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | Краткий конспект | ||||
| 7. | Генетика прокариот Фенотипическая и генотипическая изменчивость прокариот. Генотип, фенотип. Геном прокариот. Структура генома прокариот. Особенности репликации ДНК у прокариот. Плазмиды: F-плазмиды, R-плазмиды, D-плазмиды, Ti-плазмиды, плазмиды патогенности и др.Транспазоны, IS- элементы. Взаимодействие плазмид с бактериальной хромосомой. Роль плазмид (азотфиксация, образование клубеньков, устойчивость к антибиотикам и др). Рекомбинация генетического материала прокариот. Трансформация, трансдукция, конъюгация. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8] | Краткий конспект | ||||
| 10. | Основы вирусологии Происхождение вирусов. РНК-ДНК – геномные вирусы. Структурная организация вириона. Капсиды. Взаимоотношение вирусов с клеткой хозяина. Цикл репродукции вирусов. Реакция организма в ответ на вирусную инфекцию. Депротеинизация вируса. Синтез компонентов вируса. Морфогенез вируса. Выход вирусов из клетки. Формы вирусной инфекции. Культивирование вирусов. Вирусный канцерогенез. Понятие о вироидах, прионах и др. Бактериофаги. Морфотипы бактериофагов. Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой. Лизогения. Литический цикл. Фаговая конверсия. | Мультимедийная презентация | [3, 7, 8, 10] | Индивидуальное собеседование; тематический тест | ||||
| 11. | Объекты биотехнологии, крупно-, мелкомасштабная биотехнология Принципиальная схема биотехнологического производства. Растения и сельскохозяйственные животные – объекты биотехнологии. Микроорганизмы как основные объекты биотехнологии и их преимущества при решении биотехнологических задач. Требования к микроорганизмам-продуцентам, производственные штаммы микроорганизмов-продуцентов. Подбор, селекция и улучшение штаммов-продуцентов.Уровни биотехнологических производств. Мелкомасштабная и крупномасштабная биотехнология. Характеристика основных биотехнологических процессов. Основные требования и обеспечение безопасности биотехнологических процессов. | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9,13–16,20] | Краткий конспект | ||||
| 15. | Биотехнологии в охране окружающей среды и решении проблемы получения возобновляемых энергоносителей Значимость рациональной переработки отходов. Биологическая переработка промышленных и сельскохозяйственных отходов. Анаэробное разложение и переработка отходов. Биодеградация хлоропроизводных и полиароматических углеводородов, нефти, поверхностно-активных веществ, пестицидов.Биотехнологии возобновляемых энергоносителей. Технология получения биомассы с использованием солнечной энергии, водоросли и водные растения, масличные растения. Ферментация, этанол, получение метана в анаэробных условиях. Системы, образующие водород. Биологический контроль микробиологической переработки отходов. | Мультимедийная презентация | [1, 2, 4–6, 9] | Индивидуальное собеседование; тематический тест | ||||
| Зачет | ||||||||
| Экзамен | ||||||||