Учебно-методические комплексы

Подробнее

продуцента, культивирование, выделение и очистка продукта); термин "биотехнология" широко используется с 1970-х; клеточный и молекулярный уровень — основные в биотехнологии.
✓ Часть В (выбор нескольких ответов): базовые науки — микробиология, генетика, биохимия; объекты — бактерии, культуры растительных клеток, ферменты, дрожжи; традиционная биотехнология — хлебопечение, виноделие, получение антибиотиков в ферментаторах.
✓ Часть С (дополнение терминов): ферментация, генная инженерия, энзимология, классическая/промышленная биотехнология, биопрепарат.
✓ Часть D (верно/неверно): биотехнология — не только фундаментальная наука; селекция микроорганизмов — метод биотехнологии; не все продукты ГМО; биоинженерия — прикладной раздел; асептический розлив сока — не биотехнологический процесс.
Тема 2: Основные направления биотехнологии:
✓ Часть А: генетическая инженерия растений — создание растений с новыми свойствами; "белая" биотехнология — промышленная и энергетическая; иммунобиотехнология — гибридомы и моноклональные антитела; тканевая инженерия — создание искусственных органов; "красная" биотехнология — вакцины и диагностикумы.
✓ Часть В: "зелёная" биотехнология — трансгенные культуры, клональное микроразмножение, растения-продуценты вакцин; "синяя" (морская) — агар-агар из водорослей, противораковые вещества из иглокожих, уникальные ферменты из гидротермальных бактерий.
✓ Часть С: энзимная инженерия; биоремедиация; клонирование; "серая" биотехнология (переработка отходов); бионанотехнология.
✓ Часть D: получение инсулина с помощью ГМ-бактерий — "красная" биотехнология (верно); биотопливо — "белая" биотехнология (верно); биосенсоры относятся к биотехнологии (неверно); направления биотехнологии пересекаются (неверно); клональное микроразмножение даёт генетически однородный материал (неверно).
Тема 3: Основы промышленной биотехнологии:
✓ Часть А: основной аппарат — биореактор (ферментер); непрерывная (проточная) среда обеспечивает максимальный выход биомассы; стерилизация — тепловым методом (пар под давлением); дистилляция при 300°С не используется для выделения продукта; промышленный штамм должен быть генетически стабильным и высокопродуктивным.
✓ Часть В: контролируемые параметры в биореакторе — температура, pH, концентрация растворённого кислорода (pO₂), пенообразование; стадии downstream processing — сепарация биомассы, очистка, концентрирование; преимущества глубинного культивирования — легче масштабировать, контролировать параметры, выше выход продукта.
✓ Часть С: синтетическая среда; лизис; биофабрикация; промышленный штамм; стационарная фаза.
✓ Часть D: в периодическом процессе компоненты вносятся один раз (верно); иммобилизованные ферменты используются многократно (верно); стоимость выделения и очистки обычно выше стоимости ферментации (неверно); асептические условия необходимы для всех процессов (неверно); шкапирование — перенос технологии из лаборатории в производство (верно).
Критерии оценки тестов: "отлично" — более 90%; "хорошо" — более 75%; "удовлетворительно" — более 51%; "неудовлетворительно" — менее 51%.
3. Текущий контроль (сообщения)
28 тем по трём разделам, включая:
Раздел 1 (Предмет и содержание): история биотехнологии; биотехнология vs биоинженерия; ключевые открытия (пенициллин, CRISPR-Cas9); объекты биотехнологии; методы in vivo, in vitro, in silico; биоэтика; правовое регулирование; биотехнология и устойчивое развитие; системная биотехнология; BioArt.
Раздел 2 (Направления): фиторемедиация; молекулярный фарминг; CRISPR/Cas у растений; моноклональные антитела; биосимиляры; генная терапия; тканевая инженерия и 3D-биопечать; персонализированная медицина; пробиотики; мРНК-вакцины; биопластики; биотопливо; биокаталия; биоремедиация нефтезагрязнений; биосенсоры; синяя биотехнология; нано-биотехнология; космическая биотехнология; пищевая биотехнология; биоинформатика.
Раздел 3 (Промышленная биотехнология): идеальный промышленный штамм; питательные среды; типы биореакторов; кинетика роста; Upstream и Downstream Processing; пенообразование; иммобилизация ферментов и клеток; методы лизиса; хроматография.
Критерии оценки сообщений: "отлично" (5 баллов) — полное раскрытие темы, аргументы, факты, причинно-следственные связи, ответы на вопросы; "хорошо" (4 балла) — негрубые ошибки, несущественные пропуски; "удовлетворительно" (3–2 балла) — недостаточная глубина, затруднения при ответе; "неудовлетворительно" (0 баллов) — отсутствие работы, грубые ошибки, плагиат или использование ИИ без участия студента.
4. Промежуточная аттестация (экзамен)
50 вопросов, охватывающих все темы:
✓ Предмет, задачи, этапы развития биотехнологии; вклад Пастера, Коха; отечественные учёные; биоэтика и биобезопасность; правовое регулирование; лабораторное оборудование, техника безопасности; микроскопия и препараты.
✓ Питательные среды (классификация, компоненты, приготовление МПА и МПБ); стерилизация (автоклавирование, сухожар, тиндализация, фильтрование).
✓ Клеточная теория; систематика микроорганизмов; морфология бактерий, микромицетов; использование растительных и животных клеток.
✓ Методы выделения чистых культур (штрих, предельные разведения); глубинный посев; окраска по Граму; требования к продуцентам; селекция и хранение штаммов (лиофилизация).
✓ Факторы роста, фазы периодической культуры; субстраты первого и второго поколения; целевые продукты (первичные и вторичные метаболиты).
✓ Типовая технологическая схема; ферментер (устройство, принцип работы); типы культивирования (периодическое, полунепрерывное, непрерывное); подготовка инокулята; контроль параметров ферментации (пеногашение, перемешивание, pO₂).
✓ Выделение продукта (центрифугирование, сепарация, фильтрация); очистка и концентрирование (осаждение, экстракция); стабилизация, сушка, упаковка.
✓ Количественный учёт клеток (камера Горяева, КОЕ); методы оценки активности ферментов и концентрации метаболитов (спектрофотометрия, титрование).
✓ Пищевая биотехнология (заквасочные культуры); сельскохозяйственная (биопрепараты, кормовые добавки); экологическая (биодеградация, очистка сточных вод); медицинская и биоэнергетика.
Критерии оценки экзамена: "отлично" (5 баллов) — уверенный, чёткий ответ, владение материалом, исправление недочётов; "хорошо" (4 балла) — твёрдое усвоение, негрубые ошибки; "удовлетворительно" (3–2 балла) — знание основного материала с пробелами, схематичное изложение; "неудовлетворительно" (0 баллов) — отказ, отсутствие знаний, грубые ошибки.
5. Формируемые компетенции
Освоение дисциплины направлено на развитие общих компетенций (ОК 01, ОК 02, ОК 04, ОК 07), что обеспечивает формирование у студентов:
✓ Умений применять биотехнологические методы, работать с микроорганизмами, анализировать технологические схемы, контролировать параметры процессов.
✓ Знаний о предмете, направлениях, объектах и методах биотехнологии, промышленных процессах, оборудовании, способах получения и очистки биопрепаратов.
ФОС по основам биотехнологии носит комплексный характер и позволяет всесторонне оценить как теоретические знания (история, направления, процессы), так и практические навыки (работа с микроорганизмами, культивирование, выделение продуктов), обеспечивая фундаментальную подготовку будущих техников-технологов в области биотехнологии пищевой промышленности.