- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
- •Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели на примере выращивания микроорганизмов
- •Работа 1.2. Модели роста микроорганизмов
- •Вопросы:
- •Работа 1.3. Фазы роста микробиологических культур и расчет кинетических параметров
- •Вопросы:
- •МОДУЛЬ 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
- •Задачи:
- •Работа 2.1. Типы ферментационных процессов
- •Работа 2.2. Периодическое культивирование микроорганизмов и культивирование с подпиткой субстратом
- •Вопросы:
- •Вопросы:
- •Вопросы:
- •Вопросы:
- •Работа 2.6. Методы выделения и очистки целевого биотехнологического продукта
- •Работа 2.7. Методы анализа содержания основных (общий азот, белок)
- •Вопросы:
- •Работа 2.8. Методы анализа запасных (полисахара, биополимеры) клеточных макромолекул
- •Вопросы:
- •МОДУЛЬ 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ
- •Работа 3.1. Выделение ферментов (на примере светящихся белков)
- •Вопросы:
- •Работа 3.2. Методы детекции ферментативной активности
- •Вопросы:
- •Задачи:
- •Работа 5.1. Иммобилизация микробных клеток
- •Вопросы:
- •Вопросы:
- •МОДУЛЬ 6. КЛЕТОЧНАЯ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
- •Вопросы:
- •Вопросы:
- •МОДУЛЬ 7. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ
- •Вопросы:
- •МОДУЛЬ 8. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Электронный |
учебно-методический комплекс |
ВВЕДЕНИЕ
В БИОТЕХНОЛОГИЮ
Учебная программа дисциплины
Учебное пособие Методические указания по лабораторным работам
Методические указания по самостоятельной работе
Банк тестовых заданий в системе UniTest
Красноярск ИПК СФУ
2008
УДК 57.01 ББК 30.16
В24
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Введение в биотехнологию» подготовлен в рамках реализации в 2007 г. программы развития ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» на 2007–2010 гг. по разделу «Модерни-
|
зация образовательного процесса». |
|
|
|
Рецензенты: |
|
|
|
Красноярский краевой фонд науки; |
|
|
|
Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дис- |
||
|
циплин |
|
|
В24 |
Введение в биотехнологию. Версия 1.0 [Электронный ресурс] : метод. ука- |
||
|
зания по лаб. работам / сост. : |
Т. Г. Волова, Н. А. Войнов, Е. И. Шишацкая, |
|
|
Г. С. Калачева. – Электрон. дан. |
(2 Мб). – Красноярск : |
ИПК СФУ, 2008. – |
|
(Введение в биотехнологию : УМКД № 143-2007 / рук. |
творч. коллектива |
|
|
Т. Г. Волова). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Intel |
||
|
Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб |
||
|
оперативной памяти ; 2 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ; |
||
|
операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ; |
||
|
Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf). |
||
|
ISBN 978-5-7638-1075-2 (комплекса) |
|
|
|
Номер гос. регистрации в |
ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802394 |
|
|
от 01.01.0001 г. (комплекса) |
|
|
|
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического ком- |
||
|
плекса по дисциплине «Введение в биотехнологию», включающего учебную про- |
||
|
грамму, учебное пособие, методические указания по самостоятельной работе, кон- |
||
|
трольно-измерительные материалы «Введение в биотехнологию. Банк тестовых зада- |
||
|
ний», наглядное пособие «Введение в биотехнологию. Презентационные материалы». |
||
|
Методические указания разработаны специалистами Сибирского федерального |
||
|
университета и Института биофизики СО РАН в соответствии с проектом Федераль- |
||
|
ного государственного образовательного стандарта высшего профессионального об- |
||
|
разования 3-го поколения. |
|
|
|
Предназначены для студентов |
направления подготовки бакалавров 020200.62 |
|
|
«Биология» укрупненной группы 020000 «Естественные науки». |
|
© Сибирский федеральный университет, 2008
Рекомендовано к изданию Инновационно-методическим управлением СФУ
Редактор Н. Ф. Ткачук
Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий электронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ
Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм.
Подп. к использованию 22.09.2008 Объем 2 Мб
Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................... |
5 |
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ |
|
«БИОТЕХНОЛОГИЯ» .................................................. |
6 |
Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели |
|
на примере выращивания микроорганизмов....................................... |
6 |
Работа 1.2. Модели роста микроорганизмов..................................... |
10 |
Работа 1.3. Фазы роста микробиологических культур и расчет |
|
кинетических параметров......................................................................... |
14 |
МОДУЛЬ 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ |
|
МИКРОБИОЛОГИЯ................................................... |
18 |
Работа 2.1. Типы ферментационных процессов.............................. |
18 |
Работа 2.2. Периодическое культивирование микроорганизмов |
|
и культивирование с подпиткой субстратом.................................... |
20 |
Работа 2.3. Проточныекультуры: хемостат, турбидостат............... |
22 |
Работа2.4. Проведение процесса ферментации с |
|
лимитированием субстрата..................................................................... |
27 |
Работа 2.5. Определение кинетических параметров культуры по |
|
данным эксперимента роста микроорганизмов с |
|
лимитированием субстрата..................................................................... |
30 |
Работа 2.6. Методы выделения и очистки целевого |
|
биотехнологического продукта............................................................... |
34 |
Работа 2.7. Методы анализа содержания |
|
основных (общий азот, белок).............................................................. |
39 |
Работа 2.8. Методы анализа запасных (полисахара, |
|
биополимеры) клеточных макромолекул........................................... |
42 |
МОДУЛЬ 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ........ |
46 |
Работа 3.1. Выделение ферментов |
|
(на примере светящихся белков).......................................................... |
47 |
Работа 3.2. Методы детекции ферментативной активности......... |
50 |
МОДУЛЬ 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА |
|
И БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ |
|
ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ............. |
55 |
МОДУЛЬ 5. БИОТЕХНОЛОГИЯ И ПРОБЛЕМЫ |
|
ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ........................ |
56 |
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам |
-3- |
ОЛАВЛЕНИЕ. |
|
Работа 5.1. Иммобилизация микробных клеток............................... |
56 |
Работа 5.2. Принцип работы биофильтра с омываемым слоем. |
|
Связывание монооксида углерода в реакторе |
|
иммобилизированными со-окисляющимибактериями..................... |
59 |
МОДУЛЬ 6. КЛЕТОЧНАЯ И |
|
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ............................... |
64 |
Работа 6.1. Трансформация клеток E. coli xli-Blue |
|
плазмидойpGLO.......................................................................................... |
68 |
Работа 6.2. Экспрессия генов, клонированных в |
|
прокариотических системах. Культивирование |
|
рекомбинантных клетокE.coli................................................................ |
70 |
МОДУЛЬ 7. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ |
|
БИОТЕХНОЛОГИЯ .................................................... |
73 |
Работа 7.1. Депонирование пестицидов в матрикс из |
|
разрушаемых биополимеров. Исследование динамики |
|
разрушения матрикса в почве................................................................ |
74 |
МОДУЛЬ 8. ПЕРСПЕКТИВЫ |
|
РАЗВИТИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ................................ |
78 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................... |
79 |
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам |
-4- |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Биотехнология – новейшее направление, объединяющее достижения комплекса наук биологического и небиологического профиля и имеющее огромное значение для различных сфер хозяйственной деятельности человека – воспроизводства пищевых и лекарственных веществ, минерального сырья и энергетических ресурсов, рационального использования ресурсов биосферы и охраны окружающей среды.
Целью настоящего издания, сопровождающего лекционный курс «Введение в биотехнологию», является формирование у студентов представлений о возможностях и уровне биологических технологий и приобретение практических навыков в области основных направлений современной биотехнологии: физиологии микробного роста и развития; промышленной микробиологии, инженерной энзимологии, генетической инженерии и др.
Вданной работе излагаются принципы и методы освоения студентами теоретических основ биотехнологии, в частности, в промышленной микробиологии, фотогенетической и белковой инженерии и др.
Вметодические указания включены следующие разделы:
введение в предмет «Биотехнология»; промышленная микробиология; инженерная энзимология;
биотехнология и проблемы защиты окружающей среды; клеточная и генетическая инженерия; сельскохозяйственная биотехнология.
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам |
-5- |