Екологічні біотехнології

Н.І. Шульга

Робочий тематичний план навчальної дисципліни

ЕКОЛОГІЧНІ БІОТЕХНОЛОГІЇ

Триместр викладання – 6 самостійної роботи – 70

Обсяг годин – 108. консультації – 2

З них: -лекційних – 22 Форма контролю – залік

- семінарські – 10 Кредитів за курс – 2

- лабораторні – 4 Кляченко О.Л., доцент, канд.біол.наук

АНОТАЦІЯ

Професійно-орієнтована дисципліна до опанування знаннями і навичками з фахової підго-товки магістра-еколога. Складається з 3 розділів. Містить інформацію про предмет, ме-тоди і задачі екологічної біотехнології; генетичну інженерію та область її застосування. Знайомить з особливостями використання біотехнології в промисловості.

Лекція1. Біотехнологія – перспективи розвитку (2 год.)

Розглядається сучасний стан та перспективи розвитку виробництва продуктів мікробного синтезу. Зв’язок нових напрямків у розвитку біотехнологічної науки – генетичної інженерії і молекулярної біології з промисловим виробництвом.

Тема 1. Генетична інженерія (16 год.)

Література (за номерами списку): а) обов’язкова: 1-8, 11, 14, 16, 17, 20, 21

б) додаткова: 1-5

Лекція 2. Генетична інженерія, основні поняття, сфера

застосування (2 год.)

Виникнення та становлення генетичної інженерії. Можливість прикладного використання даного напрямку сучасної біотехнології.

Лекція 3. Генетична рекомбінація in vitro та конструювання рекомбінантних ДНК (3 год.)

Основні принципи рекомбінації та конструювання рекомбінантних ДНК. Основні підходи при виділенні специфічних генів та методи забезпечення

їх активності в клітині.

Лабораторна робота 1. Природна генетична інженерія (4 год.)

Матеріали та обладнання: ламінар – бокс, поживне середовище з Agrobacterium tumefaciens, топінамбур та інші рослинні об’єкти. (лабораторія біотехнології НАУ)

Лекція 4. Трансгенні рослини та тварини (2 год.)

Основні методи отримання трансгенних рослин, їх використання у виробництві.

Семінар 1. Біотехнологія в рослинництві та тваринництві (4 год.).

Питання:

1. Охарактеризувати основні методи, які використовуються в біотехнології.

2. Вектори молекулярного клонування, дати характеристику.

3. Основні вимоги до векторів.

4. Плазміди: химерні, мультикопійні, одноколійні.

5. Виділення специфічних генів та забезпечення їх активності.

6. Трансгенні рослини та тварини, перспективи використання.

7. Методи одержання трансгенних рослин.

8. Клонування тварин та рослин.

Тема 2. Біоконверсія (10 год.)

Література (за номерами списку): а) обов’язкова: 9-13, 15, 18-21

б) додаткова: 1-3.

Лекція 5. Біогеотехнологія металів (2 год.)

Розвиток біогеотехнології металів, як один із факторів розвитку гірничодобувної промисловості. Використання мікроорганізмів в гірничодобувній промисловості.

Лекція 6. Біотехнологія перетворення сонячної енергії. Виробництво енергії із біомаси за допомогою мікроорганізмів: біоенергія (2 год.)

Резерви сонячної енергії, сонячні перетворювачі, використання сонячної енергії. Ресурси біотехнології перетворення сонячної енергії. Біомаса та енергія. Виробництво біогазу, етилового спирту, вуглеводів. Біоенергія: фотовиробництво водню

Семінар 2. Біотехнологія і промисловість(2 год.)

Питання:

1.Біогеотехнологія металів, використання її в промисловості.

2.Охарактеризувати мікроорганізми, які використовуються в гірничодобувній промисловості.

3.Охарактеризувати флотацію.

4.Сонячна енергія та її використання в промисловості.

5.Охарактеризувати сонячні перетворювачі.

6.Виробництво етилового спирт.

7.Охарактеризувати фотовиробництво водню.

Лекція 7. Біоремедіація грунтів, забруднених важкими металами (2 год.)

Біостимуляція та біоогментація. Мікроорганізми, які використовуються для біоремедіації грунтів.

Семінар 3. Сучасний стан, проблеми, перспективи біоконверсії (2 год.)

Питання:

1) Проблеми біоконверсії та перспективи її використання.

2) Фіторемедіація, перспективи використання.

3) Види біоконверсії. Сучасний стан біоконверсії..

4) Промислова мікробіологія.

5) Методи, які основані на біоконверсії.

6) Синтез стероїдних гормонів.

7) Охарактеризувати біостимуляцію та біоогментацію, як методи очищення грунтів.

Тема 3. Розвиток біотехнологічної промисловості (12 год.)

Література (за номерами списку): а) обов’язкова: 1-15

б) додаткова:1-3

Лекція 8. Використання фототрофних бактерій в біотехнології (2 год.)

Фототрофні бактерії, як продуценти водню, аміаку, білку, цінних біопрепаратів. Промислове вирощування фототрофних бактерій.

Лекція 9. Мікроорганізми, як контроль забруднення навколишнього середовища (2 год.)

Аеробні та анаеробні мікроорганізми. Хімічне перетворення токсичних молекул.

Лекція 10. Спіруліна, планктон. Їх вирощування, перспективи використання (2 год.)

Розглядаються методи вирощування, корисні властивості, промислове вирощування, перспективи використання.

Семінар 4. Біотехнологічна промисловість: вибір, розповсюдження та

застосування (2 год.)

Питання:

1) Нові напрями біотехнологічної промисловості.

2) Перспективи розвитку біотехнологічної промисловості.

3) Проблеми розвитку біотехнологічної промисловості.

4) Міжнародне співробітництво.

5) Розвиток виробництва продуктів мікробного синтезу.

6) Біотехнологічний процес з точки зору суцільної системи.

7) Використання продуктів мікробіологічного синтезу та їх ефективність.

Лекція 11. Проблеми екологічної безпеки (2 год.)

Біотехнологія екологічно безпечного виробництва. Біологічні засоби захисту рослин. Біодобрива. Харчові продукти лікувально-профілактичного призначення. Генетична терапія.

Семінар 5. Біобезпека (2 год.)

Питання:

1. Якими документами керуються держави, регулюючи власну систему біобезпеки?

2. Охарактеризувати проблеми, які вирішує генетична терапія.

3. Охарактеризувати методи, за допомогою яких можна визначити наявність в популяціях рослин генетично змінених організмів.

4. Охарактеризувати біологічні засоби захисту рослин.

5. Охарактеризувати генетичну терапію.

6. Проблеми, які вирішує генетична терапія.

Дата добавления: 2015-08-21