Методические указания по выполнению лабораторных занятий и практических работ

Занятия проходят в компьютерном классе с использованием ЭУИ «Биотехнология» (Калюжная Т.В., Загоскина Н.В., Живухина Е.Ю. М: Мин-во образования РФ, 2004) и вспомогательного методического материала, предназначенного для ознакомления с конкретными методами работы с биоматериалом. Каждое занятие включает устный опрос ранее изученной темы, при этом студентами используются конспекты лекций, конспекты отдельных вопросов по учебнику и ЭУИ, а также текст раздаточного материала.

На описание ЭУИ отводится 40 минут.

Раздаточный материал представлен описанием некоторых методов работы с суспензионными культурами клеток растений, методов клеточной селекции, вспомогательных методов in vitro в селекции, методов выявления безопасных концентраций и эффективных комбинаций фиторегуляторов.

По материалу учебного пособия «Биотехнология в защите растений» (Штерншис М.В. и др. Новосибирск, 2001) студентам предлагается изучить технологические карты для производства биологических средств защиты растений, основы безопасности производства биопрепаратов, а также современные диагностикумы в защите растений и селекции патогеноустойчивых сельскохозяйственных культур.

В процессе изучения курса студенты сдают 8 коллоквиумов во время аудиторных занятий. При подготовке к коллоквиумам в основном студентами используются материал лекций и текст раздаточного материала.

В конце семестра предусмотрено написание и защита реферата или подготовка презентации и доклада к лекции-конференции. Защита реферата проходит на последнем занятии в устной форме. Студент отвечает на вопросы по использованной терминологии, практическому значению, принципам, преимуществам, достижениям и перспективам использования представленной биотехнологии.

Самостоятельная работа по ЭУИ «Биотехнология»

Задания по электронному курсу включают просмотр слайдов, фильмов, фотографий; составление глоссария и конспекта по изученному материалу. Контроль знаний в форме устного опроса.

Темы для самостоятельного изучения в 1 модуле:

1. Предмет и задачи биотехнологии.

2. Основы клеточной инженерии.

3. Получение вторичных метаболитов.

4. Генетическая инженерия (основные методы).

Темы для самостоятельного изучения во 2 модуле:

5. Генетическая инженерия (применение).

6. Биотехнология в сельском хозяйстве.

7. Пищевая биотехнология

8. Криосохранение.

9. Иммобилизованные ферменты.

Темы для самостоятельного изучения в 3 модуле:

10. Биотехнология в экологии.

11. Биотехнология в энергетике.

Темы для самостоятельного изучения в 4 модуле:

12. Схемы производств микробных препаратов.

13. Биогеотехнология.

Методические указания по курсу Биотехнологии

(раздаточный материал по разделу Биотехнология в растениеводстве)

Работа 1. Получение суспензионной культуры из каллуса

Материалы и оборудование: картофельный каллус; колбы с жидкой питательной средой, стерильные пинцет, скальпель, стерильная чашка Петри, спиртовка, спички.

Объяснение. Обычно суспензию получают из рыхлой каллусной ткани, помещая ее в жидкую (без агара) питатель­ную среду того же состава, что и для каллуса, и выращивают в колбах на качалке (100 оборотов в 1 мин). Успех работы зависит от того, насколько удачно выбрана или подготовлена каллусная ткань: она должна быть рыхлой, легко распадаю­щейся на небольшие клеточные агрегаты и отдельные клет­ки. Для получения суспензионной культуры берется жизне­способная, интенсивно пролиферирующая каллусная ткань. При переносе клеток на свежую питательную среду необхо­димо избавиться от крупных агрегатов.

Минимальный объем инокулята (критическая концентра­ция клеток в суспензии), обеспечивающий клеточное размно­жение в суспензии, обычно составляет 10—20% от общего объема суспензии в начале культивирования. Повышенные количества инокулята приводят к угнетению роста клеточной популяции вследствие недостатка кислорода и накопления в среде токсических продуктов метаболизма.

Ход работы. Открыть чашку Петри с каллусом, стериль­ным пинцетом выложить кусочки рыхлого каллуса на сте­рильную чашку Петри, отобрать светлые участки и поместить их в колбочки со стерильной средой для суспензии, из рас­чета 3—5 г каллуса на 100 мл жидкой среды. Объем суспен­зии должен составить 10—20% объема колбы (например, в колбу объемом 500 мл наливают 50—100 мл суспензии). Закрыть колбу ватно-марлевой пробкой с целлофаном и фольгой и поставить на качалку на 3—4 недели (оптимальная длительность первого пассажа).