Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
bt lab / u_lab.pdf
Скачиваний:
146
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
1.32 Mб
Скачать

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-

Соседние файлы в папке bt lab