МИНОБРНАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
КАФЕДРА ТУРИЗМА И ЭКОЛОГИИ
Экологическая биотехнология
Рабочая программа учебной дисциплины
Основная профессиональная образовательная программа
05.04.06 Экология и природопользование
Владивосток
Издательство ВГУЭС
2017
Рабочая программа дисциплины «Экологическая биотехнология» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 05.04.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры (утв. приказом Минобрнауки России от 01.01.01 г. N 1367)
Составитель: , доцент кафедры «Туризма и экологии»
Утверждена на заседании кафедры «Экологии и природопользования» 11 мая 2017 г., протокол № 9
Заведующий кафедрой (разработчика) __________
«____»_______________20__г.
Заведующий кафедрой (выпускающей) __________
«____»_______________20__г.
1. Цель и задачи освоения дисциплины (модуля)
Экологическая биотехнология – сравнительно новое направление науки и прикладной биотехнологии – представляет собой область междисциплинарных знаний биологии, химии и геохимии, экологии, почвоведения, гидробиологии, микробиологии, биохимии и физиологии, популяционной генетики, инженерно-технологических дисциплин. Актуальность введения данной дисциплины обусловлена тем, что экологическая биотехнология становится все более востребованной сферой деятельности для решения проблем охраны окружающей среды. Это ставит перед дисциплиной ряд важных задач. Она обеспечивает будущих магистров знанием фундаментальных вопросов использования биологических методов для очистки окружающей среды от техногенных загрязнений и переработки отходов: особенностей природных экосистем, закономерностей их формирования и функционирования; специфики приоритетных антропогенных загрязнений (химических, биологических), путях их миграции в окружающей среде, абиотической и биологической трансформации; свойств микроорганизмов-биодеструкторов, методов их селекции и закономерностей функционирования в природных средах; закономерностей биотрансформации органических ксенобиотиков, природных полимеров, соединений азота, серы и металлов. Прикладные вопросы, рассматриваемые в рамках курса, включают инженерно-технологические основы использования экобиотехнологий для очистки загрязненных вод, дезодорации газовоздушных выбросов, переработки отходов, ремедиации почв.
Цель дисциплины «Экологическая биотехнология» – изучение основ биотехнологических процессов.
Задачи курса – формирование навыков и умения по следующим направлениям деятельности:
- формирование представления о современном состоянии и перспективах развития биотехнологии; изучение методов биотехнологии; характеристика продуктов биосинтеза и биотрансформации животных и растительных клеток.
2. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Планируемыми результатами обучения по дисциплине, являются знания, умения, владения и опыт деятельности, характеризующие этапы формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице 1.
Таблица 1 – Формируемые компетенции
Название ОПОП ВО (сокращенное название) | Компетенции | Название компетенции | Составляющие компетенции | |
05.04.06 М-ЭП | ПК-4 | способностью использовать современные методы обработки и интерпретации экологической информации при проведении научных и производственных исследований | Знания: | современных методов обработки и интерпретации экологической информации при проведении научных и производственных исследований |
Умения: | проводить оценку состояния здоровья населения и основных демографических тенденций региона по имеющимся статистическим отчетным данным | |||
Владения: | современными методами обработки и интерпретации экологической информации для оценки состояния, устойчивости и прогноза развития природных комплексов |
3. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы
Дисциплина «Экологическая биотехнология» относится к базовой части Блока 3 «Факультативы», (Ф.2). Дисциплина базируется на компетенциях, сформированных на предыдущем уровне образования. Освоение данной дисциплины необходимо обучающемуся для успешного изучения дисциплины «Устойчивое развитие».
4. Объем дисциплины (модуля)
Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 3.
Таблица 2 – Общая трудоемкость дисциплины
Название ОПОП | Форма обучения | Индекс | Семестр курс | Трудоемкость | Объем контактной работы (час) | СРС | Форма аттестации | |||||
(З. Е.) | Всего | Аудиторная | Внеаудитор ная | |||||||||
лек | прак | лаб | ПА | КСР | ||||||||
М-ЭП | ОФО | М.1.ДВ. В.01. | 1/2 | 2 | 16 | 4 | 12 | - | - | - | 56 | Зачет |
ОЗФО | М.1.ДВ. В.01 | 1/2 | 2 | 16 | 4 | 12 | - | 36 | - | 56 | Зачет |
5. Структура и содержание дисциплины (модуля)
5.1. Структура дисциплины (модуля)
Тематический план, отражающий содержание дисциплины (перечень разделов и тем), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с учебным планом, приведен в таблице 3.
Таблица 3 – Структура дисциплины
№ | Название темы | Вид занятия | Объем час | Кол-во часов в интерактивной и электронной форме | СРС |
1 | Введение в дисциплину | Лекция | 1 | - | 2 |
2 | Современное состояние и перспективы развития биотехнологии | Лекция Лабораторная работа/ Практическое занятие | 1 6 | 4 | 2 |
3 | Методы биотехнологии. Методы конструирования продуцентов биологически-активных веществ | Лабораторная работа/ Практическое занятие | 6 | 4 | 2 |
4 | Особенности производства ферментов | СРС | - | - | 5 |
5 | Требования, предъявляемые к продуцентам ферментов. Особенности иммобилизации биообъектов и их применение в биотехнологии | СРС | - | - | 10 |
6 | Основные методы выделения природных соединений | СРС | - | - | 10 |
7 | Основы клеточной инженерии | СРС | 10 | ||
8 | Аспекты технологического процесса при выделении продуктов биосинтеза | СРС | 5 | ||
9 | Продукты биосинтеза и биотрансформации животных и растительных клеток | СРС | 5 | ||
10 | Экологическая биотехнология | Лекция | 2 | 2 | 5 |
5.2. Содержание дисциплины (модуля)
5.2.1. Темы лекций
Введение в дисциплину Введение. Биотехнология как межотраслевая область научно-технического прогресса и раздел практических знаний. Основные факторы, обусловившие развитие современной биотехнологии. Связи биотехнологии с биологическими, химическими, техническими и другими науками. Практические задачи биотехнологии и важнейшие этапы ее развития. Области применения достижений биотехнологии. Перспективы развития биотехнологии. Сырьевая база биотехнологии. Живая клетка – основа биологических систем, метаболизм и принципы его регуляции.
Тема 1. Современное состояние и перспективы развития биотехнологии
Современная биотехнология, как новое научно-техническое направление. Достижения в области генетической инженерии. Достижения в области биокатализа. Достижения в области иммунологии. Достижения в технологии ферментации. Достижения в области биоэлектрохимии. Области применения современной биотехнологии. Проблема биологической безопасности. Инновационные биотехнологии в решении проблем сохранения здоровья населения.
Литература по теме:
Заспа : Методическое пособие - Самара : РИЦ СГСХА, 2014. – 69 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://beta. rucont. ru/efd/327166/info Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923 Повестка дня на XXI век. [Электронный ресурс]: Веб-сайт ООН – Режим доступа: http://www. un. org/ru/documents/decl_conv/conventions/agenda21_ch16b. shtml , Аньшакова технологии в решении проблем сохранения здоровья населения // Фундаментальные исследования, 2008. - № 6. [Электронный ресурс]: Киберленинка – Режим доступа: http://cyberleninka. ru/article/n/innovatsionnye-biotehnologii-v-reshenii-problem-sohraneniya-zdorovya-naseleniyaТема 9. Экологическая биотехнология
Биотехнология в энергетике. Очистка сточных вод. Интенсивная очистка сточных вод. Региональные аспекты биотехнологических исследований.
Литература по теме:
Звягинцев почв: учебник для студ. вузов, обуч. по спец. "Почвоведение" / , , ; Моск. гос. ун-т им. . - 3-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 2005. - 445 с. Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923 Шубов отходов: учебник для студентов вузов / , , ; под ред. . - М. : Альфа-М : ИНФРА-М, 2015. - 352 с.5.2.2. Перечень тем практических/лабораторных занятий
Тема 1. Техника безопасности.
Методы биотехнологии. Обобщенная схема производства микробиологических препаратов. Микробиологический контроль биотехнологических производств – коллоквиум.
Вопросы коллоквиума:
Объекты биотехнологии. Биотехнологические производства. Технологические схемы. Источники эмиссии. Санитарно-гигиеническая характеристика «биологического фактора». Живые и инактивированные клетки микроорганизмов. Понятие об инфекционном процессе. Понятие иммунитета. Генноинженерные штаммы. Продукты микробиологического синтеза, как «биологический фактор».Гигиеническое обеспечение биологической безопасности биотехнологических производств. Санитарно-гигиеническая оценка биологического объекта и готовых продуктов, включающих живые клетки продуцента. Комплексная оценка промышленных штаммов. Определение патогенности штаммов. Обоснование ПДК живых клеток микроорганизмов в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе. Санитарно-гигиеническое нормирование биотехнологических продуктов, содержащих инактивированные клетки. Определение сенсибилизирующих свойств «биологического фактора» и установление. порога аллергического воздействия. Обоснование ПДК сухого препарата в воздухе рабочей зоны. Санитарно-гигиеническое нормирование гидролитических ферментов и других препаратов - продуктов метаболизма биологического объекта. Инженерно-технологическое обеспечение безопасности биотехнологических производств. Асептические производства. Системы очистки газовоздушных выбросов биотехнологических производств.
Системы очистки сточных вод биотехнологических производств. Деконтаминация воздуха и производственных поверхностей. Обеспечение микробиологической безопасности биотехнологических производств. Микробиологический контроль производства. Оценка санитарно-микробиологического состояния окружающей среды биотехнологических производств. Основные положения санитарных правил гигиены труда на биотехнологических производствах.
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Прикладная экобиотехнология. Том 1: Учебное пособие / - Москва : БИНОМ. ЛЗ, 2012. - 485 Прикладная экобиотехнология. Том 2: Учебное пособие / . - Москва : БИНОМ. ЛЗ, 2012. – 485 с. Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923Тема 2. Получение альтернативного топлива (этанола) из продуктов растениеводства. Получение биогаза из органических остатков
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923 Шубов отходов: учебник для студентов вузов / , , ; под ред. . - М. : Альфа-М : ИНФРА-М, 2015. - 352 с.Тема 3. Консервирование биологически активного сырья животного происхождения методом ацетонового порошка.
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923Тема 4. Выделение биологически-активных веществ из растительного сырья
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/2089235.2.3. Самостоятельная работа студентов
Тема 2. Методы биотехнологии. Методы конструирования продуцентов биологически-активных веществ
Селекция. Метод рекомбинантных ДНК. Гибридомная технология.
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Щелкунов инженерия: учебное пособие для студ. вузов / . - 3-е изд.,испр. и доп. - Новосибирск : Сиб. универ. изд-во, 2008. - 514 с. Экология микроорганизмов: учебник для студ. ун-тов, обуч. по спец. 012400 «Микробиология» и др. биол. спец. / , -Осмоловская, и др. ; под ред. . - М. : Академия, 2004. - 272 с.Тема 3. Особенности производства ферментов
Источники ферментов. Промышленные ферменты, продуцируемые микроорганизмами.
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 296 с. Основы биотехнологии высших грибов: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.. - СПб. : Проспект Науки, 2007. - 336 с. : ил. Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - 3-е изд.,перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2008. - 710 с.Тема 4. Требования, предъявляемые к продуцентам ферментов. Особенности иммобилизации биообъектов и их применение в биотехнологии
Природные и синтетические органические носители, используемые для иммобилизации ферментов. Типы неорганических носителей. Способы иммобилизации ферментов: адсорбция, включение в гели и полупроницаемые мембраны, ковалентное связывание.
Литература по теме:
Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 629 с. Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 296 с. Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с.Тема 5. Основные методы выделения природных соединений
Осаждение белков. Фракционирование белков на ионообменниках.
Афинная хроматография. Гидрофобная хроматография. Гель-фильтрация.
Литература по теме:
Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 296 с. Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с.Тема 6. Основы клеточной инженерии
Понятие культуры изолированных клеток и тканей. Культивирование изолированных клеток и тканей. Использование клеточных культур с заданными свойствами.
Литература по теме:
Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. : ил. Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 296 с. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - 3-е изд.,перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2008. - 710 с. Биотехнология: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - СПб. : ГИОРД, 2008. - 704 с.Тема 7. Аспекты технологического процесса при выделении продуктов биосинтеза
Типовые технологические схемы и аппаратурное оформление: стадий культивирования (биосинтеза), поддержания асептических условий, температуры, рН среды и др. параметров процесса на требуемом уровне, тепло - и массообмена; стадий выделения и очистки продуктов биосинтеза и биотрансформации в лаборатории и производстве. Оценка процесса ферментации.
Литература по теме:
Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. : ил. Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с. Биотехнология: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - СПб. : ГИОРД, 2008. - 704 с.Тема 8. Продукты биосинтеза и биотрансформации животных и растительных клеток
Использование препаратов ферментов. Препараты биологически-активных добавок, содержащих смеси аминокислот, пептидов, витаминов и микроэлементов. Биотехнология производства продуктов питания и напитков. Современные тенденции в получении искусственной пищи.
Литература по теме:
Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. : ил. Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с. Биотехнология: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - СПб. : ГИОРД, 2008. - 704 с.Форма текущего контроля
Контроль успеваемости магистрантов осуществляется в соответствии с рейтинговой системой оценки знаний магистрантов.
Текущий контроль успеваемости содержит задания, которые способствуют развитию компетенций профессиональной деятельности, к которой готовится выпускник и включает:
- проверку уровня самостоятельной подготовки магистранта при выполнении индивидуального задания, при подготовке к коллоквиуму; участие магистранта в дискуссиях по основным моментам изучаемой темы; написание и защиту отчетов по практическим/лабораторным работам;
Помимо индивидуальных оценок используются групповые и взаимооценки:
- рецензирование студентами работ друг друга; оппонирование студентами отчетов по практическим и лабораторным работам
Текущий контроль предусматривает использование фондов оценочных средств:
- подготовка ответов на контрольные вопросы
Промежуточная аттестация осуществляется в виде зачета.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме
Самостоятельная работа магистрантов включает работу с учебной и научной литературой при подготовке к выступлениям на практических занятиях и к зачету, работу с методической литературой, необходимой для грамотного проведения эксперимента в рамках лабораторной работы. Самостоятельная работа проводится с целью: систематизации и закрепления, углубления и расширения теоретических знаний и практических умений, приобретаемых магистрантами в ходе аудиторных занятий; формирования умений использовать специальную литературу; развития познавательных способностей и активности обучающихся в магистратуре; формирования самостоятельности мышления, способности к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации; развития исследовательских умений. Самостоятельная работа при изучении дисциплины «Экологическая биотехнология» подразделяется на три вида: 1) аудиторная самостоятельная работа (выполнение контрольных работ); 2) самостоятельная работа под контролем преподавателя (творческие контакты, плановые консультации, зачет); 3) внеаудиторная самостоятельная работа при выполнении студентом домашних заданий учебного и творческого характера (подготовка к лекциям, подготовка докладов к дискуссии, индивидуальные работы по отдельным разделам содержания дисциплины, подготовка к зачету).
6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)
Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине
Проверка знаний по темам, отведенным на самостоятельную работу студентов проводится в ходе текущей аттестации (контрольные работы, доклады к коллоквиуму, защита отчетов практических/лабораторных работ).
Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения учебной дисциплины
Биотехнология как межотраслевая область научно-технического прогресса и раздел практических знаний. Основные факторы, обусловившие развитие современной биотехнологии. Связи биотехнологии с биологическими, химическими, техническими и другими науками. Практические задачи биотехнологии и важнейшие этапы ее развития. Области применения достижений биотехнологии. Перспективы развития биотехнологии. Сырьевая база биотехнологии. Живая клетка – основа биологических систем, метаболизм и принципы его регуляции. Современная биотехнология, как новое научно-техническое направление. Достижения в области генетической инженерии. Достижения в области биокатализа. Достижения в области иммунологии. Достижения в технологии ферментации. Достижения в области биоэлектрохимии. Области применения современной биотехнологии. Проблема биологической безопасности. Рестриктазы и их использование в генетической инженерии. Основные виды векторов, используемые при получении рекомбинантных ДНК. Плазмиды, их происхождение, классификация, строение и свойства. Основные этапы конструирования рекомбинантных ДНК. Клонирование ДНК. Использование методов генетической инженерии для получения инсулина, соматостатина, соматотропина, β-эндорфина и интерферона, Получение и использование трансгенных растений и животных. Технология культуры изолированных тканей растений: стерилизация, питательные среды. Каллусные культуры и их использование. Суспензионные культуры растительных клеток и их использование. Культура протопластов клеток растений и использование ее в клеточной и генетической инженерии. Органогенез в культуре in vitro. Клональное микроразмножение растений. Культура меристем и ее использование для оздоровления растений. Соматический эмбриогенез в культуре клеток растений in vitro и получение искусственных семян. Сохранение генофонда растений с использованием культуры in vitro. Криосохранение семян и культур растений. Культуры изолированных клеток животных и их использование в производстве медицинских препаратов, вакцин и лекарственных веществ. Получение моноклональных антител и их использование. Сомаклональная изменчивость в культурах изолированных клеток и тканей растений и клеточная селекция. Структура Lac-оперона и его регуляция. Получение ауксотрофных микроорганизмов (сверхпродуцентов) и их использование в биотехнологии. Принципы получения незаменимых аминокислот в биоиндустрии. Микробиологические способы получения важнейших витаминов. Углеводы микробного происхождения и их применение в промышленности и медицине. Биотехнология получения важнейших антибиотиков (пенициллины, стрептомицин, эритромицин). Методы иммобилизации ферментов. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов (получение глюкозо-фруктозных сиропов, рацемических смесей, безлактозного молока и др.). Принципы действия и области использования биосенсоров. Применение иммобилизованных целлюлитических ферментов в процессах биоконверсии целлюлозы. Утилизация отходов животноводства и получение биогаза. Биотехнологические производства на службе повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Использование бактерий в горнодобывающей промышленности. Биотехнологические способы очистки воды.Рекомендации по работе с литературой
В учебных пособиях, указанных в основной литературе в той или иной мере раскрыто содержание центральных тем настоящей учебной программы. При изложении экологических проблем современности и вопросов, связанных с охраной окружающей среды и обеспечением экологической безопасности авторы учебников придерживаются собственных позиций. Поэтому, помимо изучения основной литературы по дисциплине «Экологическая биотехнология», студенту рекомендуется изучить дополнительную литературу, ознакомиться с научными статьями, опубликованными в ведущих российских и зарубежных журналах, а также изучить нормативную документацию.
7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы
Учебники и учебные пособия, электронные учебники.
Контрольные вопросы.
8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
В соответствии с требованиями ФГОС ВО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений планируемым результатам обучения по дисциплине созданы фонды оценочных средств (Приложение 1).
9. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)
а) основная литература
Заспа : Методическое пособие - Самара : РИЦ СГСХА, 2014. – 69 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://beta. rucont. ru/efd/327166/info Луканин биотехнология: основы технологии микробиологических производств: Учебное пособие : ИНФРА-М, 2016. – 304 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:///go. php? id=527386 Шубов отходов: учебник для студентов вузов / , , ; под ред. . - М. : Альфа-М : ИНФРА-М, 2015. - 352 с.5.2 Дополнительная литература
Звягинцев почв: учебник для студ. вузов, обуч. по спец. "Почвоведение" / , , ; Моск. гос. ун-т им. . - 3-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 2005. - 445 с. Биотехнология: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - СПб. : ГИОРД, 2008. - 704 с. Егорова биотехнологии: учебное пособие для студ. вузов / , , . - 3-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 208 с. , Аньшакова технологии в решении проблем сохранения здоровья населения // Фундаментальные исследования, 2008. - № 6. [Электронный ресурс]: Киберленинка – Режим доступа: http://cyberleninka. ru/article/n/innovatsionnye-biotehnologii-v-reshenii-problem-sohraneniya-zdorovya-naseleniya Красникова : учебное пособие для студентов вузов / . - СПб. : Троицкий мост, 2012. - 296 с. Основы биотехнологии высших грибов: учебное пособие для студ. вузов / , , и др.. - СПб. : Проспект Науки, 2007. - 336 с. : ил. Сазонова биотехнология: учебное пособие / . Саратов: ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ». — 2012. – 106 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://rucont. ru/efd/208923 Саловарова -биотехнологические основы конверсии растительных субстратов: учебное пособие для студ. вузов / , . - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : ИАЦ Энергия, 2007. - 544 с. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник для студ. вузов / , , и др.; под ред. . - 3-е изд.,перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2008. - 710 с. Щелкунов инженерия: учебное пособие для студ. вузов / . - 3-е изд.,испр. и доп. - Новосибирск : Сиб. универ. изд-во, 2008. - 514 с. Экология микроорганизмов: учебник для студ. ун-тов, обуч. по спец. 012400 «Микробиология» и др. биол. спец. / , -Осмоловская, и др. ; под ред. . - М. : Академия, 2004. - 272 с.10. Перечень ресурсов информационно - телекоммуникационной сети «Интернет»
а) полнотекстовые базы данных
Электронные библиотеки, режимы доступа:
http://www. elibrary. ru/
http://www. biblioclub. ru
http://www. book. ru
http://
http://rucont. ru
Архивы журналов издательства SAGE Publications (компания Sage Publications известна своими журналами в области материаловедения, биологии, географии, химии), режим доступа: http://online. /
б) интернет-ресурсы
Государственный доклад состоянии окружающей среды
http://www. ecocom. ru/arhiv/ecocom/officinf. html
«Россия в окружающем мире» (ежегодник)
http://eco-mnepu. narod. ru/book/
Сайты:
Владивостокского государственного университета экономики и сервиса: http://www. vvsu. ru/
Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации http://www.
Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору http://www. gosnadzor. ru
Гильдии экологов http://www. ecoguild. ru
Гринпис Российское представительство http://www. greenpeace. org/russia/ru/
WWF (Всемирный фонд дикой природы) http://www. wwf. ru/
Центр экологической политики России и др. сайты государственных и общественных экологических организаций http://www. ecopolicy. ru
Современные профессиональные базы данных, информационные, справочные и поисковые системы: Aquatic Conservation, Biodiversity and Conservation, Ecological Research, Ecosystems, Ecotoxicology, Environmental and Ecological Statistics, Environmental International, Environmental Health, Environmental Management, Environmental Manager, Environmental Monitoring and Assessment, Environmental Pollution, Environmental Science and Technology, Environmetrics, European Environment, European Journal of Forest Research, Evolutionary Ecology, Journal of Environmental Monitoring, Journal of Chemical Ecology, Journal of Health and Place, Journal of Plant Research, Land Degradation and Rehabilitation, Landscape and Ecological Engineering, Landscape and Urban Planing, Naturwissenschaften, Population Ecology, Urban Ecosystems.
На территории кампуса ВГУЭС студент может воспользоваться указанными ресурсами посредством Wi-Fi. Доступ к ресурсам Интернет-ресурсам возможен через ПК, установленные в библиотеке ВГУЭС.
11. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю) (при необходимости)
Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet explorer, или другое аналогичное.
12. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet explorer, или другое аналогичное.
б) техническое обеспечение
Для проведения лекционных и практических занятий аудитория должна быть оснащена мультимедийным оборудованием. Лабораторные работы проводятся в МНОЦ «Растительные ресурсы» ВГУЭС и в лаборатории химии (1503).
13. Словарь основных терминов (при необходимости)
Биотехнология – дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
Генетическая инженерия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.
Каллусная ткань – это неорганизованная пролиферирующая ткань, состоящая из дедиференциированных клеток.
Культивирование клеток представляет собой процесс, посредством которого in vitro отдельные клетки (или единственная клетка) прокариот и эукариот искусственно выращиваются в контролируемых условиях. На практике термин «культура клеток» относится в основном к выращиванию клеток, относящихся к одной ткани, полученных от многоклеточных эукариот, чаще всего животных.
Техническая (промышленная) микробиология, или биотехнология, занимается исследованием микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов и др., а также микробиологическим синтезом антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот и др.


