Белорусский государственный университет Ректор Белорусского государственного университета ________________ С.В. Абламейко

Белорусский государственный университет
УТВЕРЖДАЮ
Ректор Белорусского государственного
университета
________________ С.В. Абламейко
« 08 » ноября
2010 г.
Регистрационный № УД- 3600 /уч.
Учебная практика по направлению специальности
Учебная программа для специальности:
1-31 01 01 Биология (по направлениям),
направления 1-31 01 01-03 Биотехнология
2010 г.
СОСТАВИТЕЛИ:
Галина Григорьевна Филипцова, доцент кафедры физиологии и биохимии
растений Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент;
Татьяна Ивановна Дитченко, доцент кафедры физиологии и биохимии растений Белорусского государственного университета, кандидат биологических
наук, доцент
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Елена Владимировна Спиридович, заведующая сектором прикладной биохимии Государственного научного учреждения «Центральный ботанический
сад Национальной академии наук Беларуси» кандидат биологических наук;
Игорь Викторович Семак, заведующий кафедрой биохимии Белорусского
государственного университета, кандидат биологических наук, доцент
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНОЙ:
Кафедрой физиологии и биохимии растений Белорусского государственного
университета (протокол № 7 от 21 октября 2010 г.)
Учебно-методической комиссией биологического факультета Белорусского
государственного университета (протокол № 4 от 27 октября 2010 г.)
Научно-методическим советом Белорусского государственного университета
(протокол № 1 от 03 ноября 2010 г.)
Ответственный за редакцию: Галина Григорьевна Филипцова
Ответственный за выпуск: Галина Григорьевна Филипцова
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная практика по биотехнологии является неотъемлемой частью
учебного процесса и направлена формирование у студентов целостной системы знаний по биотехнологии растений. При прохождении учебной практики студенты знакомятся с главными принципами современных биотехнологических и молекулярных методов исследования растений, осваивают методические приемы выращивания растений в замкнутых системах, в асептических условиях, получают каллусную и суспензионную культуру клеток
растений, получают навыки использования биохимических и физиологических методов для исследования растений на разных уровнях организации.
Таким образом, учебная практика по биотехнологии является важной частью
подготовки высококвалифицированных специалистов – биотехнологов.
Цель учебной практики – закрепление и углубление теоретических
знаний, полученных студентами в процессе обучения, освоение методов
получения протопластов, каллусных и суспензионных культур, изолированных ферментов и их практическое использование в биотехнологических
процессах, приобретение опыта и навыков самостоятельной научноисследовательской работы.
Задачи практики:
- приобретение навыков планирования и проведения научноисследовательских экспериментов;
- освоение правил пользования специальными приборами и оборудованием, необходимым для биотехнологических методов работы с растительными объектами;
- освоение приемов работы с растительными объектами в асептических
условиях (ламинар-боксе).
- освоение методов получения и выращивания объекта исследования
(культура клеток и тканей растений, протопласты и т.п.);
- реферирование научной литературы;
- знакомство с новейшие достижения в области биотехнологии растений в Республике Беларусь и за рубежом;
- освоение компьютерных программ для статистической обработки и
представления полученных данных;
В результате прохождения учебной практики по специализации «Физиология растений» направление «Биотехнология» студент должен:
знать:
- правила работы в научно-исследовательской лаборатории и правила
пользования специальным оборудованием;
- основные требования проведения научно-исследовательского эксперимента (наличие контроля, воспроизводимость, статистическая обработка);
- основные принципы получения и методы биохимического анализа
биологически активных веществ растений;
- новейшие достижения в области биотехнологии растений и перспективы их использования в различных областях народного хозяйства, медицины, фармации;
уметь:
- приготовить питательные, буферные и другие растворы различных
концентраций;
- планировать и проводить научно-исследовательский эксперимент;
- проводить работы с растительными объектами в асептических условиях (ламинар-боксе);
- выделять отдельные группы биологически активных веществ из нативных растений и каллусных клеток;
- использовать компьютерные программы «Microsoft Word», «Microsoft Exсel» и другие для статистической обработки и представления полученных данных в виде таблиц, графиков, диаграмм и т.д.;
- работать с научной и учебно-методической литературой.
В период прохождения практики студенты обязаны:
1. Соблюдать действующие правила внутреннего распорядка предприятия или лаборатории;
2. Соблюдать правила эксплуатации оборудования, технику безопасности и охраны труда;
3. Выполнять задания, предусмотренные программой практики;
4. Нести ответственность за выполняемую работу и ее результаты.
Основными базами учебной практики по биотехнологии являются:
- кафедра физиологии и биохимии растений;
- научно-исследовательская лаборатория «Физиологии растительной
клетки» при кафедре физиологии и биохимии растений;
- лаборатория биохимии и биотехнологии растений Центрального ботанического сада НАН Беларуси;
- лаборатории Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси;
- лаборатории Института экспериментальной ботаники НАН Беларуси.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИКИ
В соответствии с учебным планом продолжительность учебной практики
по биотехнологии для студентов 3 курса составляет 5 недель (162 часа) при
6-часовом рабочем дне. Учебная практика состоит из двух разделов: работа
группы студентов по общей программе (1 неделя) и самостоятельная работа
студентов по индивидуальным программам (4 недели). Занятия и контроль за
выполнением программы практики проводит руководитель практики от Белгосуниверситета.
В течение первой недели практики (6 дней) студенты знакомятся с правилами работы в научно-исследовательской лаборатории; сдают технический
минимум по технике безопасности; приобретают навыки приготовления различных растворов; осваивают методы получения, определения жизнеспособности и выращивания объекта исследований; знакомятся с устройством и
правилами работы на специальном оборудовании.
Оставшееся время студенты самостоятельно работают по индивидуальным планам, предусматривающим выполнение конкретной научноисследовательской задачи. Выполнение работы осуществляется на базе предприятия.
СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕЙ ЧАСТИ ПРАКТИКИ
Практика начинается с ознакомления студентов с задачами, формой проведения, распорядком рабочего дня, правилами ведения дневников и рабочих
журналов. За студентами закрепляются рабочие места, выдается необходимая
посуда и материалы, проводится инструктаж по правилам работы в научноисследовательских лабораториях, технике безопасности и охране труда.
Примерный тематический план занятий студентов по общей программе:
1. Подготовка и использование химической посуды.
2. Подбор реактивов и приготовление питательных растворов, буферных смесей.
3. Определение рН растворов и питательных сред.
4. Освоение способов стерилизации посуды, растворов, растительных
объектов.
5. Работа с растительными объектами в асептических условиях (ламинар-боксе).
6. Освоение
оборудования,
необходимого
для
физиологобиохимического анализа: химические и аналитические весы, центрифуги, спектрофотометры, иономеры и т.д.
СОДЕРЖАНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПРАКТИКИ
Со второй недели учебной практики студент работает по индивидуальному плану, который составляется научным руководителем и предусматривает работу студента над конкретной научной тематикой. Студенты, специализирующиеся на кафедре, осваивают и выполняют работы по следующим
научным направлениям биотехнологии растений: культура клеток и тканей
растений, суспензионные каллусные культуры, физиология протопластов,
вторичные метаболиты растений, иммобилизованные клетки и ферменты.
Помимо освоения конкретных методик исследования, студенты приобретают
навыки работы со специальной литературой, знакомятся с новейшими достижениями в данной области науки в Республике Беларусь и за рубежом.
На заключительной неделе практики студенты знакомятся со способами
обработки полученных результатов, осваивают компьютерные программы
«Microsoft Exсel», «Statistica» и др. для статистической обработки экспериментальных данных, получают навыки построения таблиц, графиков, диа-
грамм и т.д. Данные, полученные в ходе практики, являются в дальнейшем
основой для написания курсовой работы.
Примерная тематика индивидуальных заданий студентов:
 Получение каллусных культур из эксплантов различных типов и
определение эффективности каллусогенеза.
 Получение суспензионных культур и анализ степени их агрегированности.
 Определение показателей роста каллусных и суспензионных культур и построение кривых их роста
 Гормональная регуляция ростовых процессов каллусных культур.
 Получение изолированных протопластов из различных растительных тканей.
 Выделение растительных ферментов и определение их активности.
 Иммобилизация растительных клеток и ферментов в различных
носителях и исследование их физиолого-биохимических характеристик.
 Создание биосенсоров на основе иммобилизованных растительных
клеток и ферментов и освоение принципов их работы.
 Выращивание растений на искусственных субстратах (ионообменные смолы).
 Клональное микроразмножение растений.
 Освоение методов биологического тестирования воды и почвы.
 Определение активности ключевых ферментов биосинтеза вторичных метаболитов растений.
 Выделение и определение содержания флавоноидов в нативных
растениях и культуре клеток.
 Определение качественного и количественного состава алкалоидов
в растительных объектах.
 Выделение эфирных масел растений и исследование их биологической активности.
 Электрофоретический анализ белков листьев растений.
 Определение активности низкомолекулярных антиоксидантов в
растениях.
 Экстракция биологически активных соединений из лекарственных
растений.
ЛЕКЦИИ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Лекции и семинары по современным направлениям биотехнологии растений проводятся ведущими специалистами-биологами, сотрудниками НИИ
системы НАН Беларуси.
ЭКСКУРСИИ ВО ВРЕМЯ ПРАКТИКИ
В целях ознакомления студентов с оборудованием, современными биотехнологическими и физиолого-биохимическими методами исследований
растений в ходе практики предусмотрено проведение экскурсий в Институты
НАН Беларуси соответствующего профиля: Институт биофизики и клеточной инженерии, Центральный ботанический сад, НИИ защиты растений, Институт экспериментальной ботаники.
ТРЕБОВАНИЯ ПО СОСТАВЛЕНИЮ ОТЧЕТА
Во время прохождения практики студенты обязаны вести дневник установленного образца и рабочий журнал, где ежедневно записываются содержание и результаты работы. Письменный отчет оформляется по установленному на кафедре образцу и должен содержать следующие разделы: тему,
время и место прохождения практики; цели и задачи практики; введение;
описание объекта и методов исследования; результаты, представленные в виде таблиц и графиков с их описанием; выводы или заключение; список проработанной по теме литературы.
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ПРАКТИКИ
Текущий контроль за ходом выполнения программы практики осуществляется руководителем практики ежедневно. В конце учебной практики
составляется письменный отчет по всем видам работы.
Отчет студента и дневник с заключением научного руководителя учебной практики представляется на кафедру.
Результаты прохождения практики докладываются студентом на заседании кафедры до 15 сентября нового учебного года. По результатам доклада с
учетом характеристики научного руководителя студенту выставляется оценка по десятибалльной системе.
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
Основная
Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии
на их основе / Р.Г. Бутенко. – М.: ФБК-ПРЕСС, 1999.
Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы. Под ред. Дж. Вудворда.
М.: Мир, 1988.
Калинин Ф.Л.. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. Киев: Наукова думка,
1980.
Кузьмина Н. А. Основы биотехнологии: учебное пособие / Н.А. Кузьмина.
Омск, 2006.
5. Лабораторно-практические занятия по сельскохозяйственной биотехнологии. Методические указания / Под. ред. В.С. Шевелухи. М.: Изд-во
МСХА. 1996.
6. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. Л.: «Агропромиздат», 1987.
7. Першина Л.А. Методы культивирования in vitro в биотехнологии растений
/ Л.А. Першина. Новосибирск: НГУ, 2000.
8. Сорокина И.К. Основы биотехнологии растений. Культура клеток и тканей: учебное пособие / И.К. Сорокина, Н.И. Старичкова, Т.Б. Решетникова, Н.А. Гринь. Саратов: СГУ, 2002.
Дополнительная
1. Бабикова А.В. Растение как объект биотехнологии / А.В. Бабикова, Т.Ю.
Горпеченко, Ю.Н. Журавлев // Комаровские чтения. – 2007. – Вып. LV. –
С. 184-211.
2. Валиханова Г.Ж. Биотехнология растений / Г.Ж. Валиханова. Алматы:
«Конжык», 1996.
3. Дитченко Т.И. Культура клеток, тканей и органов растений. Методические рекомендации к лабораторным занятиям / Т.И. Дитченко. Минск:
БГУ, 2007.
4. Камман К. Работа с ионселективными электродами / К. Камман. М.: Мир,
1980.
5. Медведев С.С. Электрофизиология растений. Учебное пособие / С.С. Медведев. С-Пб: С.-Петербургский университет, 1998.
6. Практикум по физиологии растений. Учебное пособие / Под ред. В.Б.
Иванова. М.: «Академия», 2001.
7. Руководство к практическим занятиям по биохимии / Под ред. Северина.
М.: «Медицина», 2000.
8. Филипцова Г.Г. Биохимия растений. Методические рекомендации к лабораторным занятиям / Г.Г. Филипцова, И.И. Смолич. Минск: БГУ, 2004.
9. Цыренов В.Ж. Основы биотехнологии: культивирование изолированных
клеток и тканей растений. Учебно-методическое пособие / В.Ж. Цыренов.
Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003.
10.Юрин В.М. Учебно-методическое пособие “Иммобилизованные клетки” и
“Биосенсорные системы” / В.М. Юрин, А.П. Кудряшов. Минск: БГУ.
1999.
11.Юрин В.М. Метод биотестирования по данным электрической реакции
клеток харовых водорослей / В.М. Юрин, А.В. Плакс, А.П. Кудряшов // В
сб.: Методы биотестирования вод. Черноголовка, 1988.