Б1.В. ОД.10 «ГЕННАЯ И КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ»
Цель дисциплины: изучение теоретических основ генной и клеточной инженерии, создания трансгенных организмов, освещение этических проблем и вопросов биологической безопасности, связанных с данным направлением исследований и практическим использованием генетически модифицированных организмов (ГМО).
Задачи:
1. изучение теоретических основ технологии рекомбинантных ДНК;
2. изучение особенностей создания трансгенных микроорганизмов, растений, животных;
3. рассмотрение приоритетных направлений исследований клеточной и генной инженерии для биотехнологического применения и решения фундаментальных задач молекулярной биологии и медицины;
4. рассмотрение этических вопросов, возникающих при обсуждении проблем клонирования человека, изучение возможностей генной терапии;
5. формирование способности самостоятельной многосторонней оценки практического применения клеточных технологий и трансгенных организмов в биотехнологических процессах, пищевой промышленности, распространения трансгенных организмов в окружающей среде.
Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование профессиональных компетенций:
ПК-1: способность творчески использовать в научной и производственно-технологический деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов дисциплин, определяющих направленность (профиль) программы магистратуры.
ПК-2: способность планировать и реализовывать профессиональные мероприятия (в соответствии с направленностью (профилем) программы магистратуры).
ОПК-6: способность использовать знание основ учения о биосфере, понимание современных биосферных процессов для системной оценки геополитических явлений и прогноза последствий реализации социально-значимых проектов.
В результате изучения дисциплины магистрант должен:
Знать: принципы, лежащие в основе создания рекомбинантных ДНК, молекулярно-биологические методы и подходы, применяемые в генной инженерии на разных этапах клонирования генов и создания трансгенных организмов, основные достижения ДНК-технологии и современные направления развития клеточной инженерии, проблемы биологической безопасности внедрения генно-инженерных технологий в сельское хозяйство и животноводство.
Уметь: использовать полученные знания для формирования суждения по вопросам биобезопасности продуктов генно-инженерной деятельности, обсуждать экологические и этические проблемы человечества и возможные пути их решения с помощью биоинженерии, вести поиск научной литературы по изучаемой проблеме и ее анализировать, грамотно излагать теоретический материал и вести дискуссию.
Владеть: специальной терминологией, знаниями в области генной инженерии, методическими подходами к решению фундаментальных и прикладных задач различных направлений человеческой деятельности и умением их применять в ситуациях, моделирующих профессиональную деятельность.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
| Всего часов / зачетных единиц | Семестры |
3 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 40/1,11 | 40/1,11 |
В том числе: | ||
Лекции | 16/0,44 | 16/0,44 |
Практические занятия (ПЗ) | 16/0,44 | 16/0,44 |
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | ||
КСР | 8/0,22 | 8/0,22 |
Самостоятельная работа (всего) | 68/1,89 | 68/1,89 |
В том числе: | ||
Курсовой проект (работа) | ||
Расчетно-графические работы | ||
Реферат (при наличии) | ||
Другие виды самостоятельной работы | 48/1,33 | 48/1,33 |
Подготовка вопросов для самостоятельного изучения | 20/0,56 | 20/0,56 |
Контактная работа | 47/1,31 | 47/1,31 |
Вид промежуточной аттестации (зачет) | зачет | зачет |
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 108 3 | 108 3 |
Краткая характеристика содержания учебной дисциплины
Основные термины, понятия клеточной и генной инженерии. Ажиотаж вокруг генетической инженерии. Значение технологии рекомбинантных ДНК. История развития клеточной и генной инженерии. Структура генов, организация геномов прокариот и эукариот. Роль транспозонов. Плазмиды. Строение фага λ и его жизненный цикл. Методы изучения структуры и функций генов. Правила безопасности при работе с рекомбинантными ДНК. Классификация уровней физической и биологической защиты. Законодательская деятельность, регулирующая работы с использованием методов ГИ. Ферменты генетической инженерии. Генетические векторы и их введение в клетки. Библиотеки генов. Методы скрининга. Оптимизация экспрессии чужеродных генов в клетках E.coli и использование других микроорганизмов в качестве экспрессирующих систем. Бакуловирусные системы экспрессии в насекомых. Водорослевые экспрессивные системы. Дрожжи. Искусственная хромосома дрожжей. Биологическая безопасность различных систем экспрессии и стоимость производства. Генетическая инженерия растений. Перспективы развития. Генетическая инженерия животных клеток. Геномная инженерия.
Форма промежуточной аттестации: зачет.
Разработчик: к. б.н. доц.
