Энгельсский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения высшего профессионального
образования «Саратовский государственный технический университет»
кафедра «Экология и охрана окружающей среды»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине СД.03
«Основы микробиологии и биотехнологии»
Специальность 280201.65 «Охрана окружающей среды и
рациональное использование природных ресурсов»
УМКД обсужден на заседании кафедры ЭКОС «3» сентября 2010 г., протокол № 1
Заведующая кафедрой, проф.________Л.Н. Ольшанская
Утвержден за заседании УМКС каф. МПП
« 3 » сентября 2010 г., протокол № 1
Председатель УМКС, проф._______ Л.Н.Ольшанская
ЭНГЕЛЬС 2010 г.
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭНГЕЛЬССКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Заочное обучение
по дисциплине СД.03 «Основы микробиологии и биотехнологии»
для специальности 280201 «Охрана окружающей среды и
рациональное использование природных ресурсов»
для направления 280200 «Защита окружающей среды»
Курс 5 Лекции - 14
Семестр 9 Лаборат. занятия - 4
Часов в неделю 4 Практич. занятия - 6
Курсовая работа - Самост. работа - 51
Контрольная работа 9 Всего -75 час.
Курсовой проект -
Экзамен 9
Зачет -
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
« 3 » сентября 2010 г., протокол № 1
Заведующая кафедрой Л.Н. Ольшанская
Рабочая программа утверждена за заседании УМКС/УМК
« 3 » сентября 2010г., протокол № 1
Председатель УМКС Л.Н.Ольшанская
1. Цель преподавания дисциплины и место в учебном процессе.
1.1 Целью курса «Основы микробиологии и биотехнологии» является изучение основных закономерностей жизнедеятельности микроорганизмов как базового компонента биосферы, который наряду с зелеными растениями определяет качество и многообразие условий среды, окружающего человека.
1.2. Задачи изучения дисциплины. Задачей курса «Основы микробиологии и биотехнологии» является овладение принципами и методами выделения, изучения идентификации основных групп микроорганизмов, изучение особенностей их физиологии, делающих микробы перспективными объектами биотехнологических исследований.
1.3. Дисциплина тесно взаимосвязана с общей экологией, неорганической и органической химией, химией окружающей среды и многими другими науками.
2. Требования к заданиям и умениям студентов по дисциплине.
Студент должен знать: методы выделения, культивирования, изучения представителей основных групп микроорганизмов в лабораторных условиях, в техногенных потоках и в окружающей человека природной среде.
Студент должен уметь: грамотно работать в микробиологической лаборатории, соблюдая условия стерильности, выделять элективные культуры микробов из различных сред, изучать внешний вид и физиологические особенности выделенной культуры.
Знание основных методов работы с микроорганизмами позволит студентам, специализирующимся в области защиты окружающей среды, овладеть более сложными методиками микробиологических и биотехнологических исследований.
3.Распределение трудоемкости (час) по темам и видам занятий для з/о
| № модуля | № темы | Наименование темы | Всего часов | Из них часов |
| Лекц. Лаб. Практ. Срс. | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 6 7 8 |
| 1 | 1 | Микроорганизмы как базовый компонент биосферы. | 46 | 10 2 4 30 |
| 2 | 2 | Биотехнология-важнейшая производительная сила современного мира. | 29 | 4 2 2 21 |
| Всего: | 75 | 14 4 6 51 |
4.Содержание лекционного курса
| № темы | Всего часов | № лекции | Тема лекций. Вопросы, отрабатываемые на лекции. |
| 1 | 2 | 1 | Прокариотическая клетка Клеточная стенка прокариотической клетки, ее строение и функции. Окраска бактерий по методу Грамма – важный диагностический признак. Наружная мембрана. Капсулы и слизистый слой. Жгутики и подвижность. Пили и фимбии. |
| 1 | 2 | 2 | Рост и питание микробов Типы питания. Основные источники органических веществ, макро- и микроэлементов. Поступление питательных веществ в клетку: пассивный перенос, активный транспорт, фагоцитоз, пиноцитоз. Рост в периодической культуре. Рост в непериодической культуре. Влияние факторов окружающей среды на жизнедеятельности микроорганизмов: влажность, концентрация растворенных солей, реакция среды (рН), температура. Отношение микроорганизмов к кислороду, солнечной радиации и антропогенным излучениям. Микробостатические и микробоцидные вещества. |
| 1 | 2 | 3 | Краткая характеристика отдельных групп Бактерии. Основные систематические группы и их краткая характеристика. Роль каждой группы в природных биоценозах. Актиномицеты, микоплазмы, риккетсии, цианобактерии. Особенности их строения и роль в природе. |
| 1 | 2 | 4 | Метаболизм микроорганизмов Обмен веществ как совокупность реакций катаболизма и анаболизма. Способы получения микроорганизмами энергии. Аэробное дыхание. Анаэробное дыхание. Брожение. Аэробное окисление органических веществ. Практическое использование этих процессов, их значение в очистке техногенных потоков и объектов окружающей среды. анаэробное окисление органических веществ. Анаэробное и карбонатное дыхание. Неполное окисление органических субстратов. Окисление неорганических соединений. Фототрофные микроорганизмы. Особенности бактериального фотосинтеза. Синтез основных компонентов клетки. Образование микроорганизмами биологически активных веществ. |
| 1 | 2 | 5 | Генетика и изменчивость микроорганизмов Понятие о генотипе и фенотипе. Виды изменчивости. Понятие о мутагенезе. Плазмиды катаболизма. Основные понятия о селекции микроорганизмов и генной инженерии. |
| 2 | 2 | 6 | Биотехнология-важнейшая производственная сила современного мира Принципы действия и конструкции биореакторов: лабораторные, пилотные, промышленные биореакторы. Микроорганизмы в биотехнологическом производстве Производство витаминов и антибиотиков. Производство биологически активных белков и гормонов (инсулин, гормон роста, кортизон, интерферон, интерлейкины). Биотехнологии, основанные на получении и использовании ферментов (пивоварение, хлебопечение. сыроварение и др.) Биодеградация и Биоконверсия. Биогеотехнология. Биоэнергатехнология. Биосенсоры. |
| 2 | 2 | 7 | Растительные и животные клетки-объекты биотехнологии Генетическая трансформация растений. Устойчивость к гербицидам. Устойчивость к насекомым. Вирус СПИДА и его происхождение. Жизненный цикл ВИЧ. Пути профилактики и лечения. Геномика История прочтения генома человека. Результаты исследования. Клонирование человека. Генетический груз. Опасения и перспективы. |
Всего: 14 часов
5. Перечень практических занятий
| № темы | Всего часов | № работы | Наименование практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 2 | 2 | Основы микробиологических методик. 1. Понятие стерильности. 2. Виды питательных сред. 3. Методы стерилизации. |
| 1 | 2 | 3 | Количественный учет микроорганизмов Методы количественного учета микроорганизмов на твердых питательных средах. |
| 2 | 2 | 7 | Знакомство с методами исследования объектов окружающей среды и техногенных потоков 1. Исследование почвы. 2. Исследование воды. 3. Исследование воздуха. |
Всего: 6 часов
6. Перечень лабораторных работ
| № темы | Всего часов | № работы | Наименование лабораторных работ. Вопросы, отрабатываемые на лабораторном занятии |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 2 | 1 | Знакомство с методом микроскопирования и строением бактериальной, растительной и животной клеток. 1. . Правила поведения в микробиологической лаборатории. 2. Принципы микроскопирования. 3. Правила работы с микроскопом. 4. Изучение готового препарата бактериальных клеток. |
| 1 | 2 | 4 | Методы и техника культивирования микроорганизмов на питательных средах |