Биотехнологии: живые организмы в руках инженеров

2022/2023

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Майнор

Кто читает: Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Где читается: Факультет биологии и биотехнологии

Когда читается: 1, 2 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Князев Евгений Николаевич, Тоневицкая Светлана Александровна

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 38

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

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. Третья дисциплина майнора будет посвящена современному состоянию биотехнологий в мире и достижениям биологов в различных областях и поможет студентам разобраться в информационном потоке новостей из разных областей бионаук и, быть может, даже найти свое место в современном наукоемком биотехнологическом бизнесе. Вы узнаете: • Как изменить гены живого организма; • Почему все так помешались на биотопливе и кто его производит; • Как живут ГМО-люди и зачем человеку менять свои гены; • Можно ли перепрограммировать младенца на нужный цвет глаз, рост и вес; • Как собрать искусственный вирус и можно ли устроить зомби-апокалипсис; • Опасны ли ГМО-продукты, как они устроены и чем отличаются от "органических"; • Как устроен биореактор и кто в нем живет; • Можно ли превзойти веганов в любви к живой природе и перестать есть еще и растения. Изучение дисциплины позволит студентам любого профиля легко и непринужденно ориентироваться в мире современных биологических знаний, перестать бояться ГМО и верить мифам и мифотворцам. Благодаря полученным знаниям вы сможете осознанно организовать свою жизнь и аргументированно спорить с адептами различных околонаучных сект с позиции научного подхода.

Цель освоения дисциплины

формирование современных представлений об уровне научных достижений в области биоинженерии и биотехнологии, клеточной и генетической инженерии, энзимологии.
знакомство с современными промышленными биотехнологическими процессами.
знание теоретических основ культивирования in vitro растительных и животных тканей и клеток; теоретических основ гормональной регуляции роста и развития растений.
знание основных типов биотехнологических процессов и объектов биотехнологии.
знание стадий промышленного осуществления биотехнологических процессов и сырьевую базу промышленной биотехнологии; основных технологий получения микробных препаратов; методов получения и использования иммобилизованных ферментов.
знание потенциальной опасности биотехнологических объектов и способов предупреждения их попадания в окружающую среду; проблем безопасности, связанных с получением и использованием генетически модифицированных организмов; основных нормативных документов соблюдения экологической безопасности к получаемым биотехнологическими методами веществам и организмам.

Планируемые результаты обучения

Освоение биотехнологий брожения: молочнокислое брожение, спиртовое брожение, уксуснокислое брожение, маслянокислое брожение.
Освоение основ агробиотехнологии: биотехнология производства бактериальных удобрений, методы силосование кормов.
Освоение основ аквабиотехнологии: культивирование гидробионтов, увеличение темпа воспроизводства морских организмов, биодеградируемые полимеры из морского сырья, получение топлива из водорослей, рыбных и нерыбных объектов и отходов их переработки, улучшении экологии в районах рыбного промысла за счет применения технологий.
Освоение основ биогеотехнологии: получение экологически чистой энергии, получение биогаза из органических остатков, получение этанола из продуктов растениеводства, биологическое получение водорода, биогетехнология металлов, получение экологически чистой энергии.
Освоение основ медицинской биотехнологии: современные направления развития медицинской биотехнологии, этические проблемы биотехнологий, производство моноклоналъных антител, иммунных сывороток и вакцин.
Освоение основ экобиотехнологии: аэробная и анаэробная очистка сточных вод, биологическая очистка и дезодарация газовоздушных выбросов, компостирование и биодеградация растительных отходов, биоремидиация водных и почвенных систем, биодеградация нефтяных загрязнений
Освоение основных предпосылок возникновения и предмета изучения биотехнологии.
Освоение основных принципов развития биотехнологических производств, объектов биотехнологии и их биотехнологические функции.
Освоение понятий биотерроризм, основ производства биологического и энзимологического оружия. Знание основ Российского законодательства в области биобезопасности.
Освоение принципа культивирования клеток растений и животных.
Освоение современных трансплантационных технологий и их значение в медицине
Освоение термина «фермент».
Знание сравнительной характеристики физических и химических методов иммобилизации ферментов с примерами производств.
Освоение основ пищевой биотехнологии.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Предмет, история развития и основные направления биотехнологии.
Тема 2 Основы индустриальной биотехнологии.
Тема 3. Биотехнология пищевых производств. «Желтая» биотехнология.
Тема 4. Инженерная энзимология.
Тема 5. Экологическая биотехнология (Экобиотехнология). «Серая» биотехнология.
Тема 6. Биотехнологическая биоэнергетика и биологическая переработка минерального сырья. (Биогеотехнология). «Белая» биотехнология.
Тема 7. Сельскохозяйственная биотехнология (Агробиотехнология). «Зеленая» биотехнология.
Тема 8. Биотехнология клеток и тканей растений и животных. «Зеленая» биотехнология.
Тема 9. Морская биотехнология (Аквабиотехнология). «Синяя» биотехнология.
Тема 10. Медицинская биотехнология (биофармацевтика). «Красная» биотехнология.
Тема 11. Военная биотехнология. «Черная» биотехнология.

Элементы контроля

Домашнее задание_Темы 1-2
Домашнее задание_Тема 3
Домашнее задание_Темы 4-5
Домашнее задание_Тема 6
Домашнее задание_Тема 7
Домашнее задание_Тема 8
Домашнее задание_Тема 9
Домашнее задание_Тема 10
Домашнее задание_Тема 11
Экзамен

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 2 модуль
0.04 * Домашнее задание_Тема 11 + 0.64 * Экзамен + 0.04 * Домашнее задание_Тема 9 + 0.04 * Домашнее задание_Тема 10 + 0.04 * Домашнее задание_Темы 4-5 + 0.04 * Домашнее задание_Тема 8 + 0.04 * Домашнее задание_Темы 1-2 + 0.04 * Домашнее задание_Тема 6 + 0.04 * Домашнее задание_Тема 3 + 0.04 * Домашнее задание_Тема 7

Программа дисциплины