УТВЕРЖДАЮ Директор ИФВТ ТПУ ___________ Яковлев А.Н. «___»_____________2014 г.

УТВЕРЖДАЮ
Директор ИФВТ ТПУ
___________ Яковлев А.Н.
«___»_____________2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП 240700 Биотехнология
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ Биотехнология
СТЕПЕНЬ Бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2014 г.
КУРС 2 СЕМЕСТР 3
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4
Код дисциплины Б1.В7
Виды учебной
Временной ресурс
деятельности
Лекции, ч
16
Лабораторные занятия, ч
48
Аудиторные занятия, ч
64
Самостоятельная работа, ч 80
ИТОГО, ч
144
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ зачет
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра биотехнологии и
органической химии
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ
Краснокутская Е.А.
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
Лесина Ю.А.
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Чубик М.В.
2014 г.
1. Цели освоения модуля
Цель ООП Биотехнология
Ц2
Выпускник ОП на основе знаний,
умений,
навыков
приобретает
компетенции,
необходимые
для
самореализации
в
научноисследовательской и инновационной
деятельности, связанной с выбором
необходимых методов исследования,
модификации
существующих
и
разработки новых способов создания
инновационного продукта
Цель дисциплины
Освоение
методик
культивирования,
изучения
свойств
микроорганизмовпродуцентов
биологически
активных
веществ,
использующихся
в
биотехнологии.
2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП
Дисциплина является частью профессиональной подготовки и
реализуется в 3 семестре в общем объеме 144 ч.
Для полноценного усвоения данного курса большое значение имеют
знания, умения, навыки и компетенции, приобретенные бакалаврами на
таких дисциплинах, как «Общая и неорганическая химия», «Органическая
химия».
3. Результаты освоения дисциплины (модуля)
В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины (модуля)
направлено на формирование у студентов следующих компетенций
(результатов обучения), в т.ч. в соответствии с ФГОС:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной
дисциплины
Результаты
Составляющие результатов обучения
обучения
Владение
(компетенци Код
Знания
Код
Умения
Код
опытом
и из ФГОС)
ВнутригрупВ2.
пового
2
взаимоР2
действия
(ОК-3)
В1.
5
Умение нести
ответственность
за результаты
своей работы
Р6
(ПК-7, ПК8)
З4.
1
Основные
понятия,
закономерности,
методы и
взаимосвязь
фундаментальных наук
У1.
1
У1.
5
У4.
2
Пользоваться
понятийным и
терминологическим
аппаратом
Самостоятельн
о находить
решения
поставленной
задачи
Уметь
выбирать
технические
средства для
решения
поставленных
задач
В4.
3
В4.
4
Анализировать
полученные результаты,
представлять их
в форме,
адекватной
задаче
Владеть
правилами
безопасной
работы
3.1. Результаты освоения модуля
В результате освоения модуля студент будет:
Знать:
 Уровни организации и свойства живых систем;
 Строение, состав и физиологическую роль клеточной стенки и
цитоплазматической мембраны; внутриклеточных органелл;
 Химическую организацию, строение и функции клеток эукариотов и
прокариотов. Обмен веществ и превращение энергии в клетке;
 Понятия микроорганизмов, метаболизм микроорганизмов; анаэробное
и аэробное окисление у микроорганизмов; процессы биосинтеза и
биотрансформации у микроорганизмов;
 Генетику организмов и эволюционное учение;
 Аэробные и анаэробные окислительно-восстановительные процессы,
фотосинтез и хемосинтез азотфиксацию;
 Биосинтез веществ клетках; организацию биосинтетических процессов
в клетках эукариот и прокариот; вторичные метаболиты. Транспорт
субстратов и продуктов.
Уметь:
 Применять оптимальные методы культивирования клеток продуцентов
биологически активных веществ;
 Использовать для наблюдения различные способы микроскопии;
 Выделять организмы-продуценты и поддерживать чистоту культуры;
 Создавать оптимальные композиции из клеток-продуцентов БАВ;
 Анализировать роль внутриклеточных компонентов, биополимеров и
выявлять взаимосвязь биохимических процессов в клетке
Владеть:
 Правилами безопасной работы в химической и микробиологической
лаборатории;
 Различными методами обнаружения макромолекул в биологических
системах;
 Приёмами получения чистых и накопительных культур клеток эу- и
прокариотов
 Навыками
приготовления питательных сред и способами их
стерилизации;
 Различными методами количественного учета микроорганизмов.
В процессе освоения модуля дисциплины у студентов развиваются
следующие компетенции:
1.Профессиональные –
Р4 (ОК- Способность к овладению базовыми знаниями в области
12)
базовых естественных и технических наук, применение их в
различных видах профессиональной деятельности.
Р5 (ПК-1, Понимать сущность и значение информации в развитии
ПК-4)
современного информационного общества, быть готовым к
использованию
в
профессиональной
деятельности
информационных и коммуникативных технологий
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Аннотированное содержание разделов модуля
Содержание теоретического раздела модуля (лекции)
1 Введение (2 часа)
Входной контроль. Предмет и задачи курса. Связь с общетехническими
и
специальными
дисциплинами,
с
выполнением
выпускной
квалификационной работы и дипломным проектированием. Уровни
организации и свойства живых систем.
Блок «Общая биология»
2. Концепция клеточного строения. Прокариоты и эукариоты.
Компартменты клеток (2 часа)
Ультраструктура клеток. Клеточная мембрана. Внутриклеточные
компоненты клеток эукариот и прокариот – ядро, цитоплазма,
эндоплазматический ретикулум, рибосомы, аппарат Гольджи, лизосомы,
микротрубочки и микроворсинки, митохондрии, клеточные стенки, вакуоли их строение и функции. Функции клеток. Ткани: простые и сложные.
3. Обмен веществ и превращение энергии в клетке (2 часа)
Классификация организмов в соответствии с источниками энергии и
углерода.
Автотрофное питание. Фотосинтез, факторы, влияющие на фотосинтез.
Гетеротрофное питание. Типы гетеротрофного питания. Механизм
питания.
Энергетический обмен. АТФ. Клеточное дыхание. Гликолиз, аэробное
и анаэробное дыхание, эффективность превращения энергии. Использование
процессов брожения в промышленности. Газообмен.
4. Жизненный цикл клетки (2 часа)
Воспроизведение и клеточный цикл. Половое и бесполое размножение
организмов. Рост и развитие клеток и целых организмов: типы роста, кривые
роста, способы измерения роста.
5. Основы генетики и эволюция организмов (2 часа)
Хромосомы. Гаплоидные и диплоидные клетки. Митоз и мейоз.
Структура хромосом. Репликация ДНК. Синтез белка. Регуляция генной
активности. Теория эволюции. Естественный отбор. Биосфера, экосистемы и
биоценозы.
Блок «Общая микробиология»
6. Строение и разнообразие микроорганизмов (2 часа)
Роль микроорганизмов в природе и практике человека. Классификация
микроорганизмов. Разнообразие микроорганизмов. Особенности строения
клетки, химический состав, морфология бактерий. Методы исследования.
Морфология и методы исследования микробов-эукариотов. Вирусы и
бактериофаги: морфология и методы исследования.
7. Метаболизм микроорганизмов (2часа)
Питание бактерий. Питательные среды. Ферменты метаболизма
бактерий, определение биохимических свойств. Дыхание бактерий,
классификация
микроорганизмов
по
типам
дыхания,
условия
культивирования аэробных и анаэробных бактерий.
8. Размножение, рост и развитие микроорганизмов (2часа)
Размножение микроорганизмов. Рост и развитие бактериальной
популяции. Процессы биосинтеза, превращение биологических молекул
микроорганизмами. Действие физических, химических и биологических
факторов на микроорганизмы. Антибиотики. Микрофлора окружающей
среды, пищевых продуктов, организма человека, растительного
лекарственного сырья и готовых лекарств.
Содержание практического раздела модуля (лабораторные работы)
1. Техника безопасности при работе в химических и микробиологических
лабораториях. Микроскопы. Техника микроскопии. Иммерсионная
микроскопия (4 часа)
2. Определение биологических молекул в клетках с помощью светового
микроскопа (4 часа)
3. Обнаружение биологических молекул в субстратах качественными
реакциями (4 часа)
4. Определение активности действия ферментов у прокариотических клеток
(4 часа)
5. Определение активности действия ферментов у эукариотических клеток
(4 часа)
6. Определение специфичности действия ферментов (4 часа)
7. Приготовление питательных сред для микроорганизмов, способы их
стерилизации. Автоклавирование (6 часов)
8. Выделение чистой культуры микроорганизмов (6 часов)
9. Методы количественного учета микроорганизмов (6 часов)
10. Знакомство с микробиологическими лабораториями на производствах (6
часов)
11. Контрольные точки (4 часа)
4.2 В таблице 2 приведена структура дисциплины по разделам и видам
учебной деятельности с указанием временного ресурса в часах.
Таблица 2.
Структура дисциплины
по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы
1. Введение
2. Концепция клеточного
строения. Прокариоты и
эукариоты. Компартменты
клеток
3. Обмен веществ и
превращение энергии в
клетке
4. Жизненный цикл клетки
5. Основы генетики и
Аудиторная работа (час)
Лекц Лаборато Прак
ии
рные
тика
работы
2
4
2
6
СРС
(час)
Контр.
работы
Итого
10
10
-
18
18
-
18
2
6
10
2
2
6
4
-
10
10
2
18
18
2
6
-
10
-
18
2
6
-
10
-
18
2
6
-
10
2
18
16
48
80
4
144
эволюция организмов
6. Строение и разнообразие
микроорганизмов
7. Метаболизм
микроорганизмов
8. Размножение, рост и
развитие микроорганизмов
Итого:
4.3 Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной
дисциплины и указанных в пункте 3.
Таблица 3.
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
№
Формируемые
компетенции
1.
2.
3.
1-2
ОК-3 быть
готовым к
кооперации с
коллегами, работе
в коллективе
ПК-7
владеть
основными
методами
и
приемами
проведения
экспериментальных
исследований в
своей профессиональной области;
способен
проводить
стандартные
и
сертификационные
испытания сырья,
готовой
продукции
и
технологических процессов
ПК-8 владеть
планированием
эксперимента,
обработкой и
представлением
полученных
результатов
3
Разделы дисциплины
4
5
6
7
х
х
х
х
8
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
5. Образовательные технологии
Лекции проводятся в интерактивной форме с применением
мультимедийных технологий, демонстрационных технологий. Лабораторные
работы позволяют использовать практические навыки для решения
аналитических задач.
Специфика сочетания методов и форм организации обучения
отражается в матрице (таблица 4).
Таблица 4.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекции
Методы
IT-методы
Работа в команде
Case-study
Игра
Методы проблемного обучения.
Лаб.
занятия
+
+
+
+
+
Мастеркласс
СРС
+
Обучение
на основе опыта
Опережающая самостоятельная
работа
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод
+
+
+
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (СРС)
6.1 Текущая СРС направлена на систематизацию, расширение,
углубление и закрепление знаний в области фундаментальных и прикладных
наук. Она заключается в изучении рекомендованных литературных
источников, а также самостоятельном поиске во всех доступных источниках
информации.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная СРС ориентирована на
развитие интеллектуальных умений, профессиональных компетенций,
повышение
творческого
потенциала
студентов.
Она
включает
самостоятельный поиск, анализ и обобщение полученной информации, а
также логические выводы, построенные на основе обобщенной полученной
информации.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине



Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов состоит в:
проработке лекционного материала, составлении конспекта лекций по
темам, вынесенным на самостоятельное изучение;
подготовке к лабораторным занятиям;
подготовке к контрольным работам (рубежные контроли)
Темы, выносимые на самостоятельное изучение
1. Минеральное питание клеток. Дефицит минеральных веществ.
Способы получения незаменимых элементов.
2. Биологические функции воды.
3. Процесс фотосинтеза: пигменты и биохимия. Факторы, влияющие
на фотосинтез.
4. Хемосинтез, механизм. Факторы, влияющие на хемосинтез.
5. Этические и социальные проблемы генной инженерии.
6. Хранение микроорганизмов.
7. Цикл азота и участвующие в нем микроорганизмы.
8. Микроорганизмы, участвующие в разложении силикатов.
9. Вирусы: их структура, разнообразие, распространение в природе.
10. Прионы: структура, распространение в природе. Механизм
взаимодействия с эукариотическими клетками.
Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы
самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.
6.4
организуется
как
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Перечень учебно-методического обеспечения самостоятельной работы
представлен в общем списке рекомендуемой литературы (п. 9).
6.5
7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения
дисциплины
В 3 семестре осуществляются следующие виды контроля:

текущий контроль – осуществляется по выполнению контрольных
работ, вынесенных преподавателем в рейтинг-план;

промежуточный контроль – предполагает на основе оценки уровня
знаний, умений и навыков, полученных обучающимися в течение
семестра, установление качества проведенных образовательных услуг и
соответствие приобретенных личностных и профессиональных качеств
студента целевым установкам дисциплины.
В соответствие с рейтинг-планом дисциплины в 3 семестре
осуществляется 2 рубежных контроля. Рубежные контроли проводятся в
часы лабораторных занятий, в письменной форме и включают задания по
одному или нескольким разделам лекционного курса.
В контрольную работу № 1 входят задания по разделам «Общая
биология» (всего 4 задания – 20 баллов).
В контрольную работу № 2 входят вопросы по разделам «Общая
микробиология» (всего 5 вопросов – 20 баллов).
По каждому рубежному контролю имеются 10 вариантов заданий.
Вариант содержит тестовые задания либо теоретические вопросы,
охватывающие тему или блок тем, изученных на лекциях.
Итог изучения курса –зачет.
8. Рейтинг качества освоения дисциплины
При изучении курса используется рейтинговая система оценка знаний
студентов. В течение семестра студент может набрать 100 баллов.
В 6 семестре студенты выполняют 2 текущих контроля, максимальный
РТК каждого из которых равен 40 баллов, и 20 баллов за проведение
лабораторных работ. Следовательно, общий РТК равен 60 баллов.
РС = РТК = 60 б.
Студент допускается к сдаче дифференцированного зачета, если он
полностью выполнил учебный план и его рейтинг (РС) более 33 баллов.
Максимальный рейтинг дифференцированного зачета (РДЗ) 40 баллов.
Форма проведения дифференцированного зачета
– тестовая.
Дифференцированный зачета считается сданным, если его оценка не менее
22 баллов. Эта оценка суммируется с рейтингом семестра и подсчитывается
общий рейтинг:
ОР = РС + РДЗ
Если оценка ДЗ менее 22 баллов или ОР меньше 55 баллов, то зачет
считается не сданным.
Рейтинг-листы 3 семестра в приложении 2.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
В каталоге НТБ ТПУ имеется ряд учебников и учебных пособий,
относящихся к данной дисциплине.
В дополнение к этому на кафедре кафедры биотехнологии и
органической химии создается собственный учебно-методический комплекс
дисциплины, основными элементами которого являются:
1. Рабочая программа дисциплины.
2. Рейтинг-лист.
Дополнительными компонентами УМКД являются:
1. Задания для рубежного и итогового контролей.
Основная литература
1.
Емцев, Всеволод Тихонович Микробиология [Электронный
ресурс] : учебник для бакалавров / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. — 8-е изд.
— Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва:
Юрайт, 2014. — 1 Мультимедиа CD-ROM. — Бакалавр. Базовый курс. —
Бакалавр. Углубленный курс. — Электронные учебники издательства Юрайт.
— Электронная копия печатного издания. — Доступ из корпоративной сети
ТПУ. — Системные требования: Pentium 100 MHz, 16 Mb RAM, Windows
95/98/NT/2000, CDROM, SVGA, звуковая карта, Internet Explorer 5.0 и выше.
Схема доступа: http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2013/FN/fn-2419.pdf
2.
Нетрусов, Александр Иванович. Микробиология : учебник / А. И.
Нетрусов, И. Б. Котова. — 3-е изд., испр. — Москва: Академия, 2009. — 352
с.: ил. — Высшее профессиональное образование. Естественные науки. —
Список сокращений: с. 338-340. — Список литературы: с. 341-342. —
Предметный указатель: с. 343-347.. — ISBN 978-5-7695-6632-5.
3.
Биология: В 3-х т.Пер. с англ. / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. —
2-е изд., стереотип.. — М.: Мир, 1996.
4.
Л.В. Тимощенко, М.В. Чубик, А.Н. Пестряков «Основы
микробиологии и биотехнологии». – Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2012. – 195с.
Дополнительная литература
1.
Биология. Базовый курс [Электронный ресурс] : учебное пособие
для бакалавров / под ред. В. Н. Ярыгина. - 2-е изд.. - Мультимедиа ресурсы
(10 директорий; 100 файлов; 740MB). - Москва: Юрайт, 2012. - 1
Мультимедиа CD-ROM. - Бакалавр. Базовый курс. —Бакалавр. Углубленный
курс.
—Электронные
учебники
издательства
Юрайт.
URL:
http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2013/FN/fn-2439.pdf
2.
Емцев, Всеволод Тихонович. Микробиология [Электронный
ресурс] : учебник для бакалавров / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. - 8-е изд.. Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). - Москва:
Юрайт, 2014. - 1 Мультимедиа CD-ROM. - Бакалавр. Базовый курс. —
Бакалавр. Углубленный курс. —Электронные учебники издательства Юрайт.
- URL: http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2013/FN/fn-2419.pdf
3.
Брюханов, Андрей Леонидович. Молекулярная микробиология :
учебник / А. Л. Брюханов, К. В. Рыбак, А. И. Нетрусов; под ред. А. И.
Нетрусова. — Москва: Изд-во МГУ, 2012. — 478 с.: ил. — Библиография в
конце глав.. — ISBN 978-5-211-05486-8.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерное и мультимедийное оборудование (компьютер, сканер,
принтер, мультимедийный проектор, интерактивная доска). Комплекс
лабораторного оборудования, наборы расходных материалов и реактивов для
лабораторных работ.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС, с учетом
рекомендаций ООП по направлению 240700 «Биотехнология», Стандартом
ООП ТПУ.
Программа одобрена на заседании кафедры биотехнологии и
органической химии
(протокол № 1 от. «29» августа 2014 г.)
Автор
___________ к.м.н., доцент кафедры БИОХ Чубик М.В.
Рецензент ___________ к.х.н.., доцент кафедры БИОХ Тимощенко Л.В.