Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для аспирантов специальности 03.01.06 – Биотехнология

(в том числе бионанотехнологии)

очной и заочной форм обучения

Тюменский государственный университет

2011
Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2011, 17 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с ФГТ к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура).

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники, биотехнологии, ландшафтной архитектуры. Утверждено и. о. проректора-начальника управления по научной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , заведующий кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , 2011.

1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины – ознакомление аспирантов с фундаментальными основами современной биотехнологии и практическими приложениями в биологии; с методологическими приемами, используемыми в клональном размножении, культуре тканей и клеток, а также с основными способами переноса и экспрессии генов в клетках, тканях и органах.

Основная задача дисциплины – формирование у аспирантов представлений о биотехнологии в растениеводстве, окружающей среде как новой отрасли биологической науки, овладение знаниями основных методов.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП аспирантуры

Дисциплина «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» предназначена для аспирантов 3-го года, обучающихся по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии). Дисциплина «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» относится к обязательным дисциплинам. Дисциплина «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» является заключительной в аспирантской программе.

Для успешного освоения дисциплины аспирант должен обладать знаниями по следующим дисциплинам: Фитобиотехнология, Биоиндикация и биоремидиация антропогенно нарушенных экосистем, Генная инженерия, Трансгенные организмы, Методы получения промышленных штаммов, Методы микробиологических и биотехнологических исследований, Клеточная инженерия, Экологическая биотехнология, а также обладать умениями статистической обработки экспериментальных данных, составления презентаций, навыками работы с персональным компьютером и в сети Internet. Усвоение данной дисциплины необходимо как предшествующее для сдачи кандидатского минимума по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии).

1.3.  Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

·  следует этическим и правовым нормам в отношении к природе (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы;

·  проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях;

·  применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях;

·  демонстрирует современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования;

·  понимает, излагает и критически анализирует получаемую информацию и представляет результаты полевых и лабораторных биологических исследований;

·  пользуется современными методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной биологической информации, демонстрирует знания принципов составления научно-технических проектов и отчетов;

·  понимает и применяет на практике методы управления в сфере биотехнологии, природопользования и восстановления и охраны биоресурсов.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

- знать: генетические основы биотехнологии; основные методы, применяемые в биотехнологии – культура клеток, тканей, пыльцы, протопластов, клеточная селекция, генная инженерия; задачи, направления и проблемы биотехнологии применительно к современным потребностям, наиболее значимые проекты биотехнологии в растениеводстве, научные и правовые основы обеспечения биобезопасности в биотехнологии и использовании трансгенных организмов.

- уметь: подобрать исходный материал растений, применять схемы получения генетически новых растительных форм из различных органов растений, подбирать и составлять питательные среды на разных этапах культивирования, осуществлять хранение растительного материала в контролируемых и неконтролируемых условиях, составлять селекционно-генетические программы с использованием нетрадиционных методов биотехнологии.

- владеть навыками составления научных докладов с презентацией материала, статистической обработки полученных экспериментальных данных, работы в сети интернет, а также необходимыми знаниями для освоения теоретических основ и методов биотехнологии.

2.  Трудоемкость дисциплины.

Семестр 6. Форма промежуточной аттестации кандидатский экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы 144 часа.

3. Тематический план.

Таблица 1

Тематический план

№	Тема	Всего часов	виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	1.  из них в интерактивной форме	Формы конт-роля
лекции*	семинарские (практические) занятия*	лабораторные занятия*	самостоятельная работа*
1	2	3	4	5	8	6	7	8
1	Введение. Биотехнология растений как научное направление	6	2			4		Устный опрос
2	Классические методы создания сортов культурных растений	8		2		6	2	Ответ на практическом занятии
3	Теоретическое и практическое значение для селекции биотехнологических методов	6	2			4		Устный опрос
4	Питательные среды и условия культивирования. Значение асептики в биотехнологических процессах	6		2		4	2	Ответ на практическом занятии
5	Особенности популяций культивируемых клеток in vitro	4	2			2		Устный опрос
6	Глубинное культивирование клеток высших растений	6	2			4		Устный опрос
7	Теоретическое и практическое значение клонального микроразмножения	6		2		4	2	Ответ на практическом занятии
8	Использование культуры зародышей для получения отдаленных гибридов	6	2			4		Устный опрос
9	Технология получения протопластов и их слияние в условиях in vitro	6	2			4		Устный опрос
10	Способы преодоления стерильности отдаленных гибридов растений	6		2		4	2	Контрольная работа №1
11	Гаплоидия и дигаплоидия в системах in vitro	8	2			6		Устный опрос
12	Сомаклональная и гаметокло-нальная изменчивость	6		2		4	2	Ответ на практическом занятии
13	Мутагенез и клеточная селекция	8	2			6		Ответ на практическом занятии
14	Актуальные проблемы сохранения и мобилизации генетических ресурсов растений	6		2		4	2	Дискуссия
15	Стратегия сохранения генетических ресурсов растений	6	2			4		Устный опрос
16	Криогенное хранение растительного материала	6	2			4		Устный опрос
17	Биотехнология как способ ускоренного размножения генотипов	6		2		4	2	Ответ на практическом занятии
18	Роль методов биотехнологии в повышении устойчивости растений к стрессовым воздействиям.	8	2			6		Устный опрос
19	Трансгенные растения	8		2		6	2	Ответ на практическом занятии
20	Проблемы безопасности	6		2		4	2	Ответ на практическом занятии
21	Современные проекты в области биотехнологии растений.	6	2			4		Контрольная работа №2
22	Способы представления результатов научно-исследовательской работы	10		2		8	2	Выступление с докладом и презентацией
	Итого:	144	24	20		100	20
	из них часов в интерактивной форме						20

Таблица 2.

Планирование самостоятельной работы

№	Темы	Виды СРС	Объем часов
обязательные	дополнительные
1.	Введение. Биотехнология растений как научное направление	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
2.	Классические методы создания сортов культурных растений	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	6
3.	Теоретическое и практическое значение для селекции биотехнологических методов	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
4.	Питательные среды и условия культивирования. Значение асептики в биотехнологических процессах	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
5.	Особенности популяций культивируемых клеток in vitro	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	2
6.	Глубинное культивирование клеток высших растений	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Составление конспекта по предложенной теме	4
7.	Теоретическое и практическое значение клонального микроразмножения	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
8.	Использование культуры зародышей для получения отдаленных гибридов	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
9.	Технология получения протопластов и их слияние в условиях in vitro	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
10.	Способы преодоления стерильности отдаленных гибридов растений	Выполнение практической работы	Подготовка к контрольной работе	4
11.	Гаплоидия и дигаплоидия в системах in vitro	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	6
12.	Сомаклональная и гаметокло-нальная изменчивость	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
13.	Мутагенез и клеточная селекция	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Составление конспекта по предложенной теме	6
14.	Актуальные проблемы сохранения и мобилизации генетических ресурсов растений	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
15.	Стратегия сохранения генетических ресурсов растений	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
16.	Криогенное хранение растительного материала	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	4
17.	Биотехнология как способ ускоренного размножения и сохранения ценных генотипов	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
18.	Роль методов биотехнологии в повышении устойчивости растений к стрессовым воздействиям.	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к опросу	6
19.	Трансгенные растения	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	6
20.	Проблемы безопасности и риска в биотехнологии	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	4
21.	Современные проекты в области биотехнологии растений.	Чтение обязательной и дополнительной литературы	Подготовка к контрольной работе	4
22.	Способы представления результатов научно-исследовательской работы	Выполнение практической работы	Чтение обязательной и дополнительной литературы	8
Заслушивание рефератов по предложенным темам.	100

3.  Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Дисциплина «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» в соответствии с учебным планом является заключительной и предшествует сдаче кандидатского минимума по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии).

4. Содержание дисциплины.

Лекция 1. Введение. Биотехнология растений как научное направление. История возникновения биотехнологии, и ее место среди других наук. Предмет, цели и задачи биотехнологии растений. Основные этапы развития биотехнологии растений. Связь биотехнологии растений с сопредельными дисциплинами – генетикой, селекцией, ботаникой, растениеводством, физиологией растений.

Лекция 2. Теоретическое и практическое значение для селекции биотехнологических методов. Необходимость и эффективность использования современных методов биотехнологии наряду с классическими методами. Возможность ускорения селекционного процесса. Ускоренное размножение ценных форм растений. Получение безвирусного посадочного материала.

Лекция 3. Особенности популяций культивируемых клеток in vitro. Морфологическая гетерогенность растительных тканей in vitro. Цитогенетическая гетерогенность растительных клеток. Причины и механизмы. Популяции, стабильно сохраняющие цитогенетическую популяцию.

Лекция 4. Глубинное культивирование клеток высших растений. Суспензионная культура клеток высших растений. Получение культуры клеток из каллусной ткани. Основные принципы глубинного выращивания культур клеток. Необходимая аппаратура. Физико-биохимические особенности поведения клеточных популяций в цикле периодического выращивания.

Лекция 5. Использование культуры зародышей для получения отдаленных гибридов. Проблемы получения межвидовых и межродовых гибридов растений традиционными методами гибридизации. Техника опыления, вычленения и культивирования зародышей на питательной среде. Получение растений-регенерантов и их оценка по показателям фертильности и жизнеспособности.

Лекция 6. Технология получения протопластов и их слияние в условиях in vitro. Получение протопластов у различных видов растений. Восстановление клеточной оболочки, деление протопластов и регенерация растений. Методы слияния протопластов. Методы отбора гибридных клеток и растений. Характеристика различных видов соматических гибридов. Эффективность применения метода слияния протопластов для преодоления барьера несовместимости при отдаленной гибридизации.

Лекция 7. Гаплоидия и дигаплоидия в системах in vitro. Понятие андрогенеза и гиногенеза. Этапы получения гаплоидных растений из пыльцы (на примере различных видов растений). Факторы, влияющие на процесс андрогенеза. Получение дигаплоидов методом колхицинирования. Значение гаплоидии и дигаплоидии для селекции растений.

Лекция 8. Мутагенез и клеточная селекция. Этапы мутационной селекции in vitro. Характеристика мутагенов. Методы выделения мутантов, их генетическая природа. Типы мутантов. Эффективность клеточного мутагенеза в сравнении с экспериментальным мутагенезом растений.

Лекция 9. Стратегия сохранения генетических ресурсов растений. Статичная. Динамичная. Ex situ сохранение. In situ сохранение. Технология низкотемпературного хранения семенных коллекций. Технология восстановления всхожести семенных коллекций.

Лекция 10. Криогенное хранение растительного материала. Проблема сохранения генетических ресурсов. Генетические банки. Методы хранения семян и их достоинства и недостатки. Растительный материал для криосохранения. Методы криосохранения. Этапы процесса криосохранения. Факторы, влияющие на жизнеспособность клеток после криосохранения. Криопротекторы и их значение в снижении повреждающего действия химических факторов при криоконсервации. Программы охлаждения. Определение жизнеспособности клеток после размораживания. Хранение генетических ресурсов растений in vitro. Биокриокомплексы.

Лекция 11. Роль методов биотехнологии в повышении устойчивости растений к стрессовым воздействиям. Устойчивость растений к стрессам: солевой, температурный, кислотный, водный. Фоны для оценки исходного материала (провокационные, инфекционные, селективные и др.). Оценка и способы повышения стрессоустойчивости растений. Оценка растений на естественном и инфекционном фонах. Методика создания инфекционного фона в полевых и лабораторных условиях. Выявление источников устойчивости к патогенам – возбудителей болезней растений.

Лекция 12. Современные проекты в области биотехнологии растений. Основные направления конструирования трансгенных растений. Устойчивость к вредителям, гербицидам, патогенам, к стрессорам. Улучшение качества продукции. Изменение вкуса и внешнего вида. Получение «съедобных» вакцин.

5. Планы практических занятий.

Занятие 1. Классические методы создания сортов культурных растений. Рекомбинационная селекция. Подбор родительских пар для скрещиваний. Гибридизация: межсортовая и отдаленная. Интрогрессия чужеродного материала. Методы дивергентной, или комбинационной, селекции. Метод простых скрещиваний; метод сложных скрещиваний; метод тройных скрещиваний или топкросс; метод ступенчатых скрещиваний; метод диаллельных скрещиваний. Общая и специфическая комбинационная способность. Выращивание гибридов с отбором ценных гибридных форм.

Метод экспериментального мутагенеза. Спонтанные и индуцированные мутации. Характеристика физических и химических мутагенов. Факторы, влияющие на частоту возникновения индуцированных мутаций. Выделение и сохранение мутаций. Классификация мутаций по количественным и качественным признакам. Эффективность применения различных мутагенов для получения новых форм. Использование мутационной и комбинационной изменчивости для расширения границ отбора.

Гетерозис и получение гетерозисных семян. Понятие о гетерозисе. Теории, объясняющие механизм гетерозиса. Получение гетерозисных семян путем скрещивания межсортовых и инцухтированных линий. Промышленное применение гетерозиса у различных видов растений. Методы расчета эффекта гетерозиса по различным признакам.

Отбор. Методы отбора, применяемые в селекции растений, их схемы.

Занятие 2. Питательные среды и условия культивирования. Значение асептики в биотехнологических процессах. Составы питательных сред для выращивания клеток растений. Основные требования к лаборатории биотехнологических исследований. Методы стерилизации жидких и твердых питательных сред. Стерилизация посуды. Стерилизация растительного материала.

Занятие 3. Теоретическое и практическое значение клонального микроразмножения. Преимущество клонального микроразмножения над обычным вегетативным. Выбор эксплантов. Использование меристемных тканей для получения безвирусного материала. Этапы микроклонального размножения. Прямой соматический эмбриогенез. Практическое значение метода.

Занятие 4. Способы преодоления стерильности отдаленных гибридов растений. Причины возникновения летальности при скрещивании растений, относящихся к различным видам и родам. Известные и применяемые в классической селекции способы получения отдаленных гибридов. Эффективность культивирования в условиях in vitro с целью получения жизнеспособных растений-регенерантов.

Занятие 5. Сомаклональная и гаметокло-нальная изменчивость. Происхождение терминов «сомаклональная и гаметоклональная изменчивость». Генетические изменения, возникающие в клетках каллуса или суспензии, а в дальнейшем у растений-регенерантов. Практическое использование сомаклональных и гаметоклональных вариантов.

Занятие 6. Актуальные проблемы сохранения и мобилизации генетических ресурсов растений. Генетическая эрозия растительного биоразнообразия. Мониторинг и экспедиционные обследования центров биоразнообразия культурных растений и их диких родичей, малоизученных территорий, а также регионов, подверженных антропогенному воздействию, и с экстремальными условиями среды.

Занятие 7. Биотехнология как способ ускоренного размножения и сохранения ценных генотипов. Эффективность использования биотехнологических методов для создания форм растений с новыми признаками. Комплексная оценка растений в условиях in vitro и полевом эксперименте. Подбор субстратов, питательных сред для размножения, поддержания и сохранения ценных генотипов.

Занятие 8. Трансгенные растения. Основные направления конструирования трансгенных растений. Устойчивость к вредителям, гербицидам, патогенам, к стрессорам. Улучшение качества продукции.

Занятие 9. Проблемы безопасности и риска в биотехнологии. Биобезопасность в клеточных, тканевых и органогенных технологиях. Критерии, показатели и методы оценки генетически модифицированных растительных организмов и получаемых из них продуктов на биобезопасность. Государственный контроль и государственное регулирование в области генно-инженерной деятельности.

Занятие 10. Способы представления результатов научно-исследовательской работы. Структура диссертационной) работы, требования к оформлению. Правила составления научных статей и докладов. Презентация результатов научных исследований. Оформление списка литературы, правила цитирования, требования ГОСТ 2003 г. и 2008 г.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Самостоятельная работа аспирантов специальности 03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) по дисциплине «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» включает следующие виды учебной деятельности: чтение обязательной и дополнительной литературы, подготовка к семинарскому занятию, подготовка рефератов, выступление с докладом и презентацией, подготовка и защита конспектов по предложенной теме с презентацией, выполнение контрольных работ.

На контрольную работу по модулю отводится не менее 1,0 часа. Контрольная работа состоит из средних по трудоемкости вопросов, различных типов тестов или заданий, требующих поиска обоснованного развернутого ответа.

Контрольная работа №1

1.  Предмет и задачи биотехнологии растений, связь с другими научными направлениями, этапы развития.

2.  Источники углерода, минерального питания, неорганические и органические питательные вещества, микроэлементы. Ростовые факторы.

3.  Морфологическая гетерогенность растительных тканей in vitro.

4.  Цитогенетическая гетерогенность растительных клеток.

5.  Суспензионная культура клеток высших растений.

6.  Методы стерилизации жидких и твердых питательных сред. Стерилизация посуды. Стерилизация растительного материала.

Контрольная работа №2

1.  Понятие андрогенеза и способы получения гаплоидных растений из пыльцы.

2.  Мутационная селекция in vitro. Мутагены, выделение мутантов.

3.  Культивирование незрелых зародышей in vitro, как способ получения новых гибридных форм растений.

4.  Клональное микроразмножение, этапы получения растений регенерантов с использованием различных эксплантов.

5.  Способы получения посадочного материала растений, непораженного вирусами.

6.  Возникновение измененных вариантов (сомаклональная и гаметоклональная изменчивость) при культивировании в условиях in vitro.

7.  Примеры получения трансгенных растений, устойчивых к стрессам, насекомым и болезням.

8.  Критерии, показатели и методы оценки генетически модифицированных растительных организмов и получаемых из них продуктов на биобезопасность.

Примерные темы рефератов:

1.  Применение генетической трансформации в биотехнологии и селекции растений.

2.  Эффективность применения трансгенных растений в мире.

3.  Достоинства и недостатки методов сохранения растительного материала в неконтролируемых и контролируемых условиях.

4.  Проблемы риска и биобезопасности использования генетически модифицированных продуктов.

5.  Основные направления конструирования трансгенных растений, устойчивых к болезням.

6.  Разнообразие селекционно-генетических методов в получении новых форм растений.

7.  Мутационная изменчивость растений, индуцированная физическими и химическими мутагенами, и ее селекционное использование.

8.  Особенности и трудности получения отдаленных гибридов растений классическими методами.

9.  Инфекционные и провокационные фоны для изучения устойчивости растений к воздействию неблагоприятных факторов.

10.  Способы получения полиплоидных форм растений.

11.  Эффективность клеточной селекции.

Экзамен служит формой проверки качества усвоения учебного материала лекционных и практических занятий, а также иных видов учебной деятельности аспирантов соответствии с учебной программой.

Контрольные вопросы к кандидатскому экзамену

1. Какова роль биотехнологии в практике и познании фундаментальных основ организации и функционирования растительного генома?

2. Преимущество селекции с использованием методов по сравнению с традиционной при одинаковой конечной цели – получение новых сортов.

3. Что такое трансгенные растения?

4. Перечислите основные этапы получения трансгенных растений.

5. Назовите основные пути создания трансгенных растений устойчивых к насекомым-вредителям.

6. В чем практический смысл создания сортов, устойчивых к гербицидам?

7. Назовите примеры генетического улучшения растений с целью повышения их продуктивности.

8. Как можно улучшить качество растительной продукции?

9. Как повысить устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям (засухе, засолению, низким температурам)?

10.  Что понимают под микроклональном размножением растений? Назовите основные этапы микроклонального размножения растений.

11.  Назовите физические факторы, влияющие на процесс микроклонального размножения.

12.  Какова роль генотипа и экспланта в эффективности микроклонального размножения?

13.  Что Вы знаете об оздоровлении посадочного материала?

14.  Назовите основные компоненты питательных сред, наиболее часто используемых для каллусогенеза, различных типов морфогенеза и клонального микроразмножения.

15.  Что понимают под каллусной тканью? Получение каллусной ткани и возможные нежелательные явления.

16.  Назовите причины генетической неоднородности каллусных клеток.

17.  Что представляют собой опухолевые и «привыкшие» ткани?

18.  Назовите этапы культивирования незрелых зародышей в условиях in vitro.

19.  Что понимают под андрогенезом и гиногезом?

20.  Охарактеризуйте этапы получения гаплоидных растений в культуре пыльников и пыльцы.

21.  Какие факторы оказывают наиболее существенное влияние на протекание андрогенеза?

22.  Как провести дигаплоидизацию полученных гаплоидов?

23.  Теоретические аспекты и практическое использование гаплоидов.

24.  Причины возникновения самоклональной и гаметоклональной изменчивости и ее практическое использование.

25.  Какими методами можно получить протопласты у растений?

26.  Восстановление клеточной оболочки, деление протопластов и регенерация растений.

27.  Назовите этапы мутационной селекции в условиях in vitro.

28.  В чем различие между генетической и эпигенетической природой индуцированных мутаций?

29.  Назовите основные типы мутаций, индуцированных в условиях in vitro.

30.  Как происходит регуляция роста и развития растений?

31.  От каких процессов зависит уровень фитогормонов в определенном органе?

32.  В чем заключается различие между понятием фитогормон и фиторегулятор? Гормональный статус растений и методы его мониторинга.

33.  Продукционный процесс и его мониторинг. Методы мониторинга продукционного процесса у растений и в посевах.

34.  В чем заключается сущность криосохранения?

35.  Особенности замораживания почек стебля и меристем, культу клеток и тканей, протопластов?

36.  Определение жизнеспособности клеток после криосохранения.

37.  Назначение и принципы работы биокриокомплексов.

38.  Криопротекторы, применяемые при криосохранении.

39.  Какие критерии и показатели биобезопасности применяются в биотехнологии и биоинженерии?

40.  Способы представления результатов научно-исследовательской работы.

7. Образовательные технологии.

При реализации различных видов учебной работы во время изучения дисциплины «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» используются различные образовательные технологии: лекции и практические занятия, отражающие основные разделы изучаемого курса, рефераты.

Отдельное внимание уделяется интерактивным формам занятий. В интерактивной форме (работа в малых группах) проводится бóльшая часть практических занятий. Для развития навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, способностей обобщать и анализировать информацию из литературных источников предлагается реферат по одной из приведенных тем.

Для текущего контроля знаний магистрантов используются устные опросы, ответы на практических занятиях, контрольные работы, предложены вопросы к экзамену.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

9.1. Основная литература:

1. Сельскохозяйственная биотехнология: учеб. для студентов ВУЗов/ред. . - 3 изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2008.-710 c.

2. Биотехнология: учеб. для студентов вузов, обуч. по спец. «Биология»/ C. М. Клунова, , . М.: Академия, с.

3. Основы биотехнологии растений. Учебное пособие (гриф УМО). , Белозерова . 2-е, доп. Тюмень: Изд-во ТюмГУ. 20c.

8.2.  Дополнительная литература:

1. Биотехнология высших растений: учебник/ ; С.-Петерб. гос. ун-т. - Санкт-Петербург: Изд-во СПБГУ, 20с.

2.Основы биотехнологии: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Биология"/ , , . - 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 20с.

3. Биотехнология: свершения и надежды/ А. Сассон. - Москва: Мир, 19с.

4. Эмбриология растений: использование в генетике, селекции, биотехнологии : [В 2 т.]: пер. с англ./ под ред. . - Москва: Агропромиздат
Т.8 с.

8.3.  Периодические издания:

Журнал «Биотехнология». М.: ГАРТ

Успехи современной биологии. М.:Наука

8.4.  Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

1.  http://***** – Научная электронная библиотека

2.  www. vir. *****/index_r. htm - ГНЦ РФ Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. .

3.  mailto:*****@***ru Российский государственный аграрный университет – МСХА им. .

4. http://***** Пущинский государственный университет.

5. http://**./company Российские биотехнологии и биоинформатика.

6. http://www. *****/eco1/index. shtml - Объединенный центр вычислительной биологии и биоинформатики, база данных «Флора сосудистых растений Центральной России»

9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Лекции по дисциплине «Теоретические и прикладные аспекты биотехнологии» читаются в аудитории кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры и имеют мультимедийное сопровождение. Для научно-исследовательской работы на кафедре имеется лаборатория биотехнологических и микробиологических исследований, оснащенная современным оборудованием.