Рабочая программа дисциплины «Биотехнология» (Содержание дисциплины. Перечень вопросов для подготовки к экзамену)

Управлять процессом культивирования тканей растений эффективней а)      в суспензионных культурах б)      в каллусных культурах

42.     Установите соответствие

Термин		Характеристика
1. Трансплант		а) часть каллусной культуры, используемой для пересадки па свежую питательную среду
2. Инокулюм		б) часть суспензионной культуры, используемой для пересадки на свежую питательную среду
		в) фрагмент ткани или органа растения, используемый для получения первичного калуса
	г) фрагмент органа растения, используемый для прививки на другое растение

43.     Невозможно провести экспрессию гена человека в клетке прокариот вследствие а)       высокой концентрации нуклеаз б)      невозможности сплайсинга в)       невозможности репликации плазмид г)       отсутствие транскрипции

44.     Установите соответствие:

Фермент	Функция
1. Рестриктаза	а) защита бактериальных клеток от инфицирования фагами
2. Лигаза	б) ограничение скрещивания между различными бактериальными видами и штаммами
3. Транскриптаза	в) воссоединение молекул ДНК бактерий после расщепления
	г) соединение молекул ДНК бактерий и биактериофага
	д) интеграция генома ретровируса в виде ДНК в хромосомы хозяина

45.     В качестве генов-маркеров используют а)       гены синтеза незаменимых аминокислот б)       гены синтеза лигаз в) гены синтеза рестриктаз г) гены антибиотикоустойчивости д)  гены синтеза ферментов, расщепляющих неспецифический субстрат

46.  Космиды и фазмиды являются производными а) бактериофага А.

б) бактериофага М13

в) бактериофага Т4

г) бактериофага Т7

47. Прямой перенос чужеродной ДНК в протопласты возможен с помощью а) микроинъекции б) трансформации в) упаковки в липосомы г) культивирования протопластов на соответствующих средах

48. Секреция клонированного белка из клетки обеспечивается в результате а) присоединения к лидерному сигнальному пептиду б) присоединения к стабильному белку клетки-хозяина в) заключения клонированного белка в липосомы г) образования дисульфидных мостиков

49.  Причины, способствующие развитию дисбактериоза а) иммунные нарушения, соматические и инфекционные заболевания б) нарушения питания в) использование грубоволокнистой пищи г) использование молочнокислых продуктов

50.  Эубиотики – это а) убитые микроорганизмы б) живые, специально подобранные микроорганизмы в) ферментные препараты, улучшающие пищеварение г) пищевая добавка

  Перечень вопросов для подготовки к практическим занятиям

Тема 1. Введение в биотехнологию.

1. Понятие биотехнологии.

2. Этапы развития биотехнологии.

3. Биотехнология и пищевая промышленность.

4. Биотехнология и сельское хозяйство.

5. Биогеология.

6. Биоэнергетика.

7. Биотехнология и новые методы анализа и контроля.

2.2. Ступенчатый отбор на основе индуцированного мутагенеза.

- индуцированный мутагенез

- хромосомные мутации

- мутагены

- внутригенные мутации

2.3. Отбор продуцентов по их устойчивости к структурным аналогам целевого продукта.

- индукция и репрессия фермента

- создание сверхпродуцентов целевого продукта

3. Клеточная инженерия.

3.1. Метод слияния протопластов.

3.2. Гибридомная технология. Этапы получения гибридом, синтезирующих моноклональные антитела.

3.3.Культивирование изолированных клеток растений и млекопитающих.

4. Генная инженерия как метод совершенствования биообъектов.

4.1. Ферменты генетической инженерии.

4.2. Методы получения клонируемых генов.

- выделение генов из геномной ДНК

- ферментативный синтез генов на основе выделенной мРНК

- химико-ферментативный синтез генов

4.3. Введение клонируемого гена в вектор.

- векторы

- космиды

- фазмиды

- векторы на основе вирусов

- векторные молекулы растительных клеток

- оптимизация экспрессии генов

4.4. Перенос генов в клетки-рецепиенты

- выбор клетки рецепиента

- методы переноса генетической информации

4.5. Идентификация клеток-рецепиентов, содержащих рекомбинантную РНК, и получение клонируемого белка.

- стадии

- определение нуклеотидной последовательности ДНК

- ДНК-гибридизация.

- отбор клеток, синтезирующих белок

- иммунологическая детекция

4.6. Методы секвенирования ДНК.

Тема 3. Культура тканей лекарственных растений

в биотехнологии лекарственных средств

1. Культивирование изолированных клеток растений и млекопитающих.
2. Преимущества и возможности культуры тканей растений.
3. Основы каллусогенеза.
4. Компоненты питательной среды.
5. Факторы, влияющие на продуктивность культуры клеток.
6. Особенности каллусного и суспензионного культивирования. Иммобилизация клеток растений.
7. Использование культур тканей для биотрансформации.
8. Получение БАС, выделяемых из растений и получаемых методом культуры тканей:

9. Получение прочих полезных соединений с помощью культуры растительных клеток.

10. Культура органов растений

- культура побегов

- культура корней.

Тема 10. Производство первичных метаболитов

1. Первичные метаболиты. Их значение.
2. Производство аминокислот.

  Значение аминокислот в природе, промышленности и т.д.

  Основные способы получения аминокислот:

- гидролиз белковосодержащего сырья

- микробиологический синтез

- химико-ферментативный синтез

2.3. Продуценты аминокислот.

2.4. Производство аминокислот микробиологическим синтезом:

- триптофана,

- аргинина,

- глутаминовой кислоты,

- глутамина,

- треонина,

- пролина

2.5. Производство химико-ферментативным синтезом лизина, триптофана.

2.6. Получение  L-аспарагиновой кислоты, L-аланина.

2.7. Ассортимент лекарственных препаратов, содержащих аминокислоты.

3. Производство витаминов.

3.1. Значение витаминов.

3.2. Производство В2, В12, β-каротина, Д2.

3.3. Ассортимент витаминных препаратов.

4. Производство органических кислот

4.1. Значение аминокислот.

4.2. Получение лимонной, яблочной кислот.

4.3. Лекарственные препараты, содержащие органические кислоты.

Тема 11.Производство вторичных метаболитов.

1.  Вторичные метаболиты. Их значение.

2.  Антибиотики:

·  Основные этапы развития антибиотиков;

·  Классификация антибиотиков;

·  Производство антибиотиков:

- пенициллина

- цефалоспорина

- стрептомицина

- грамидицина С

- неомицина.

3.  Производство стероидов;

4.  Вакцины:

·  Краткая история вакцинологии;

·  Особенности современной вацинопрофилактики;

·  Виды вакцин;

·  Вакцины будущего.

Тема 12. Препараты нормофлоры

1. Микробиоценозы человека

- микрофлора кожи

- микрофлора слизистой верхних дыхательных путей

- микрофлора урогенитального тракта

- микрофлора ЖКТ.

2. Представители нормофлоры

- облигатная микрофлора

- факультативная, условно-патогенная.

3. Дисбактериоз ЖКТ

- этиология

- клинико-патогенетическое значение дисбактериоза

- принципы лечения.

4. Дисбактериоз и заболевания различных органов и систем.

5. Классификация и характеристика бактерийных препаратов.

6. Технология производства бактерийных препаратов

- штаммы микроорганизмов

- культивирование

-очистка, сушка

- стандартизация

- упаковка.

7. Особенности хранения бактерийных препаратов.

8. Ассортимент препаратов нормофлоры.

Тема 13, 17. Производство ферментных препаратов  микробного происхождения

1. Инженерная энзимология. Свойства ферментов как природных катализаторов.
2. Классификация ферментов.
3. Промышленные продуценты  ферментов.
4. Питательные среды для микробиологической промышленности.
5. Типы ферментеров

- барботажные

- эрлифтные

- барботажно-эрлифтные

- с механическим перемешиванием

- с циркуляционным перемешиванием

- эжекционные и т.д.

4. Очистка воздуха производственных помещений.

5. Системы контроля и управления ферментацией.

6. Глубинная непрерывная ферментация.

7. Твердофазная ферментация.

8. Глубинная ферментация

- подготовка среды и продуцента

- основная ферментация

- предварительная обработка культуральной жидкости

- выделение и очистка фермента

- сушка, кристаллизация, стабилизация

9. Иммобилизация ферментов. Преимущества использования иммобилизованных ферментов.

10. Носители для иммобилизации. Требования к ним. Классификация носителей

11.       Природные органические носители

- полисахариды (целлюлоза и ее производные, хитиновые и хитозановые, декстран, агароза, агар, альгиновая кислота и ее соли)

- белки

-липиды

12. Синтетические носители (стирол и его производные, производные акриловой кислоты).

13. Неорганические носители.

14. Методы иммобилизации. Физическая иммобилизация (адсорбция, включение в полимерную структуру, микрокапсулирование, клатратообразование).

15. Химическая иммобилизация.

16. Стандартизация ферментных препаратов. Особенности хранения и транспортировки.

16. Ассортимент ферментных препаратов.

Тема 5. Создание продуцентов новых лекарственных веществ с помощью методов генетической инженерии

1. Генетическая инженерия.
2. Принципы технологий рекомбинантной ДНК.
3. Вектор. Векторные молекулы.
4. Экзоны и интроны . Процессинг и слайсинг.
5. Методы секвенирования.
6. Метод ПЦР.
7. Геномика. Международные базы данных.
8. Протеомика, ее методы и значение.
9. Инсулин.
10. Гормоны роста.
11. Эритропоэтин.
12. Интерфероны.
13. Иммунотоксины

Тема 4. Общая характеристика биотехнологического процесса.

1. Основные технологические стадии биотехнологического процесса.

2. Классификация процессов ферментации.

3. Аппаратурное оформление биотехнологического процесса.

4. Технологические параметры биосинтеза.

Теа 14. Иммунобиотехнология.

1.Учение об иммунитете.

2.  Краткая история вакционологии.

3.  Особенности современной вакционопрофилактики.

4.  Виды вакцин.

5.  Вакцины будущего.

6.  Гомологичные и гетерологичные иммуноглобулины и сыворотки.

7.  Получение препаратов иммуноглобулина.

8.  Отечественные сывороточные препараты, применяемые для профилактики и лечения заболеваний.

9.  Основные пути повышения качества существующих сывороточных препаратов

Тема 7. Биотехнология при решении проблем экологии и ликвидации антропогенных воздействий на окружающую среду.

1. Аэробные и анаэробные процессы переработки отходов.

2.  Методы биологической переработки промышленных отходов.

3.  Метаболические пути биодеградации ксенобиотиков, созданных методом генной инженерии.

Тестовые задания для текущего и рубежного контроля (пример).

«Биотехнология аминокислот»

1.   Методы получения аминокислот а)            химический синтез б)            химико-ферментативный синтез в)            гидролиз белковых соединений г) микробиологический синтез д)           ферментативный синтез

2.       Гидролиз L-изомеров ацилированных аминокислот осуществляет иммобилизованный фермент а)      аминоизомераза б)      аминоацилаза в)       аминорацемаза г)      аминотрансфераза

3.       Химико-ферментативный синтез аспарагиновой кислоты из фумаровой кислоты в присутствии аммиака осуществляют а)       иммобилизованные клетки кишечной палочки б)      иммобилизованные клетки дрожжей в)       клетки коринсбактсрий г)       клетки кишечной палочки

4.       Синтез лизина осуществляют коринебактерии, ауксотрофиые по а) изолейцину б) треонину в) гомосерину

г)  валину

5.       Установите соответствие

Аминокислота	Штаммы-продуценты
1. Треонин	А)стрептококки
2. Лизин	Б) кишечной палочки
3. Глутаминовая кислота	В) коринебактерии
4. Фенилаланин	Г) пекарские дрожжи

6.       Мутантно-инженерный штамм кишечной палочки - продуцент треоинина а)       ауксотрофен по треонину и гомосерину б)       синтезирует продукт после накопления биомассы в)       не нуждается в аминокислотах для своего роста г)       синтезирует продукт одновременно с ростом биомассы

7.        Для регуляции биосинтеза аминокислот кишечной палочки характерно а)       репрессия б)       ретроингибирование в)       совместное ингибирование лизином и треонином г)       согласованная репрессия треонином и изолейцином

8.        Для регуляции биосинтеза аминокислот у коринебактерии характерно а)       репрессия б)       ретроингибирование в)       совместное ингибирование г)       согласованная репрессия

9.       Проницаемость клеточной мембраны с целью выделения аминокислот