| № задания | Содержание задания | Форма контроля | Сроки сдачи | |
| 1 | Разделы генетической инженерии | письменный опрос | 1 неделя семестра | |
| 2 | Генетически модифицированные продукты | письменный опрос | 3 неделя семестра | |
| 3 | Ферменты в генетической инженерии | письменный опрос | 5 неделя семестра | |
| 4 | Векторы, используемые в генетической инженерии | устный опрос | 7 неделя семестра | |
| 5 | Генетические и негенетические взаимодействия вирусов | письменный опрос | 9 неделя семестра | |
| 6 | Синтез олигонуклеотидов и генов | устный опрос | 11 неделя семестра | |
| 7 | Использование генетической инженерии в сельском хозяйстве | устный опрос | 13 неделя семестра |
Рекомендуемая литература
Обязательная:
1. Албертс Б. И др. Молекулярная биология клетки. В 5-и томах. – Москва: «Мир», 1986
2. Биотехнология. Принципы и применение: Пер. с англ./ Под. ред. И. Хиггинса, Д. Беста и Дж. Джонса. - М.: Мир, 1988. -480 с, ил
3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3-х томах. – Москва: «Мир», 1990
4. Девис Р., БотстайнД., РотДж. Методы генетической инженерии: Генетика бактерий. М., 1984,-176 с.
5. Методы молекулярной генетики и генной инженерии/Под ред. Р.И. Салганика. Новосибирск: Наука, 1990, 248 с.
6. Плазмиды. Методы/Под ред. К. Харди.-М.: Мир, 1990, 268 с.
7. Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии. 2-е изд., перераб. и доп.: Учебник для вузов. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002. 522 с.
Дополнительная:
1. Анализ генома. Методы /Под ред. К. Дейвиса.-М.: Мир, 1990, 248 с.
2. Горбунова В.Н., Баранов B.C. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. Санкт-Петербург: Специальная литература, 1997, 286 с.
3. Клонирование ДНК. Методы: Пер. с англ./Под ред. Д. Гловера. - М.: Мир, 1988. - 538 с, ил.
4. Новое в клонировании ДНК. Методы: Пер. с англ./Под ред. Д. Гловера.- М.: Мир, 1989.- 368 с, ил.
5. УотсонДж., ТузДж., КурцД. Рекомбинантные ДНК: Краткий курс. М.: Мир, 1986, 480 с.
6. Хесин Р.Б. Непостоянство генома. М.: Наука, 1984, 472 с.
7. Щелкунов СЕ. Конструирование гибридных молекул ДНК. Новосибирск: Наука, 1987. 168 с
Виды и формы контроля
В рамках читаемого курса предусмотрены следующие виды контроля:
1. текущий контроль
2. рубежный контроль
3. итоговый контроль
| Дата, № и вид занятия, кол-во часов | Основные темы модуля | Содержание и основные виды учебной деятельности, задания | Самостоятельная работа студентов, домашние задания | Форма контроля |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 1. Лекция 2 ч. | Предмет и задачи генетической инженерии | Предмет и задачи курса, связь с другими науками. Основные направления и перспективы развития современной науки. Краткий исторический обзор развития науки. Генная инженерия, как составная часть биотехнологии. Объекты генной инженерии. Состояние, проблемы, перспективы, практическое значение. Современный опыт трансгенных объектов для пищевой технологии. | Разделы генетической инженерии и этапы их становления | конспект |
| Тема № 1. Практи ческое занятие 2 ч. | ДНК, РНК и синтез белка | Принцип комплементарности ДНК. Структура ДНК. Характеристика структурных генов. Функция ДНК-полимеразы при репликации. Расшифровка генетической информации: РНК и белок. | Характеристика структур клетки, относящихся к ядерному аппарату | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 2 Практи ческое занятие 2 ч | Основные понятия генетики микроорганизмов. Мутагенез. | Генетическая организация прокариот и эукариот. Характеристика Escherichia coli и Bacillus subtilis как наиболее широко используемые объекты изучения генетики микроорганизмов. Мутации как ценный инструмент в генетических и биохимических исследованиях. Спонтанные и индуцированные мутации. Правила при работе с мутагенами. Экспрессия мутаций. | Регуляция генетической экспрессии | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 2 лекция 2 ч | Практические аспекты генной инженерии | Современные проблемы и основы практического использования достижений генной инженерии. Получение и опыт применения растительных генмодифицированных объектов. Свойства, влияние на качество пищевых систем и продуктов питания. | Генетически модифицированные продукты | конспект |
| Тема № 3 Практи ческое занятие 2 ч | Отбор мутантов | Сущность метода прямого отбора мутантов. Метод непрямого отбора мутантов. Отбор мутантов с использованием индикаторных сред. Характеристика индикаторных сред. Отбор мутантов и использованием метода отпечатков. Пенициллиновый метод обогащения мутантов. | Особенности генома эукариот и прокариот | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 4 Практи ческое занятие 2 ч | Летальное и мутагенное действие ультрафиолетовых лучей на клетки Escherichia coli (1) | Изучение летального и мутагенного действия ультрафиолетовых лучей на клетки Escherichia coli и определение зависимости выживаемости клеток и частоты мутаций по каждому гену от дозы облучения | Изменение генетического материала прокариот | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 3 лекция 2 ч | Ферменты, используемые в генной инженерии | Характеристика ферментов, применяемых при конструировании рекомбинантных ДНК: ферменты, с помощью которых получают фрагменты ДНК; ферменты, синтезирующие ДНК на матрице ДНК или РНК; ферменты, соединяющие фрагменты ДНК; ферменты, позволяющие осуществить изменение структуры концов фрагментов ДНК. | Ферменты в генетической инженерии | конспект |
| Тема № 5 Практи ческое занятие 2 ч | Летальное и мутагенное действие ультрафиолетовых лучей на клетки Escherichia coli (2) | Методика определения количества жизнеспособных облученных клеток. Методика определения концентрации обратных мутантов. Построение кривых выживаемости в арифметической и логарифмической шкалах в зависимости от дозы облучения. Определение выживаемости и мутабильности для различных доз ультрафиолетовых лучей. | Ферменты в генетической инженерии | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 6 Практи ческое занятие 2 ч | Выделение и идентификация ауксотрофных мутантов Escherichia coli (1) | Характеристика ауксотрофных мутантов. Частота спонтанных и индуцированных мутаций. Методы обогащения для повышения относительного количества ауксотрофных мутантов. Приготовление селективных сред. Схема опыта по получению ауксотрофных мутантов. Определение летального эффекта нитозоэтилмочевины и пенициллина. | Внехромосомные ДНК | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 4 лекция 2 ч | Методы конструирования гибридных молекул ДНК | Векторная трансформация. Основные этапы создания трансгенных организмов. Понятие о векторе. Типы векторов, их конструирование. Схема опыта по генетической инженерии. | Подготовка к коллоквиуму №1 по темам практических занятий №№ 1-7; по темам лекций №№ 1-4; по темам СРСП №№ 1-6. | конспект, устный опрос |
| Тема № 7 Практи ческое занятие 2 ч | Выделение и идентификация ауксотрофных мутантов Escherichia coli (2) | Истощение эндогенных запасов питательных веществ при инкубации обработанной мутагеном культуры на минимальных средах. Пенициллиновое обогащение культур, обработанных мутагеном. Определение летального действия мутагена и пенициллина. Определение содержания ауксотрофных мутантов. Комбинация ростовых веществ для идентификации ауксотрофов. | Векторы, используемые в генетической инженерии | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 8 Практи ческое занятие 2 ч | Постановка опытов конъюгации | Механизмы, обуславливающие процесс конъюгации у бактерий. Постановка опыта конъюгации с целью передачи фрагмента хромосомы, содержащего ген leu, контролирующий синтез лейцина. Постановка опыта конъюгации с целью передачи R-плазмиды, контролирующей множественную устойчивость к антибиотикам. | Геном вирусов | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 5 лекция 2 ч | Секвенирование ДНК и экспрессия трансгенов | Секвенирование (определение нуклеотидной последовательности) ДНК. Гибридизация как высокочувствительный метод выявления специфических последовательностей нуклеотидов. Методы клонирования ДНК. Полимеразная цепная реакция. | Основные процессы, контролирующие наследственность и изменчивость | конспект |
| Тема № 9 Практи ческое занятие 2 ч | Конъюгация у Escherichia coli. Картирование генома по градиенту передачи маркеров | Методы генетического анализа у бактерий основанные на конъюгации. Характеристики штаммов Escherichia coli К-12 различающихся по резистентности к стрептомицину и зависимости от ростовых факторов. Схема постановки опыта по конъюгации. Анализ конъюгационного скрещивания по градиенту передачи маркеров донора рекомбинантам. | Генетические и негенетические взаимодействия вирусов | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 10 Практи ческое занятие 2 ч | Изучение индуцированного химического мутагенеза с применением теста Эймса (1) | Сущность проверки химического соединения на его канцерогенность, использование для этих целей мутантных штаммов бактерий, чрезвычайно чувствительных к мутагенам. Характеристика мутантов Эймса. Пищевые потребности мутантов Эймса. Дифференцировка ревертантов, появившихся в популяции клеток, подвергнутых действию проверяемого потенциального мутагена, от спонтанно образуемых ревертантов. Практическая значимость теста Эймса. | Генетический контроль биосинтеза белка | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 6 лекция 2 ч | Генная инженерия животных | Основные направления и достижения генной инженерии животных. Трансгенные животные- биореакторы («биологические фабрики»). Трансгенные животные с выключенными генами (генный нокаут). Трансгенные животные как генетические модели наследственных заболеваний человека. | Операции на ДНК | конспект |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 11 Практи ческое занятие 2 ч | Изучение индуцированного химического мутагенеза с применением теста Эймса (2) | Техника безопасности при работе с потенциальными канцерогенами. Техника приготовления минимального агара Эймса и полужидкого агара верхнего слоя Эймса в чашках Петри с минимальным содержанием гистидина. Использование в качестве контроля триптозного соевого агара. Общая схема проведения теста Эймса. Интерпретация результатов эксперимента по постановке теста Эймса. | Синтез олигонуклеотидов и генов | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 12 Практи ческое занятие 2 ч | Постановка опыта трансформации и специфической трансдукции | Деление микроорганизмов на группы в зависимости от развития у них состояния компетентности. Характеристика электропорации. Выделение плазмидной ДНК из клеток E. coli. Получение компетентных клеток E. coli. Трансформация компетентных клеток E. coli. Постановка опыта трансформации. Постановка опыта специфической трансдукции. | Генетическая инженерия в медицине и ветеринарии | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 7 лекция 2 ч | Генная инженерия растений | Истоки генной инженерии растений. Корончатые галлы. Агробактерии и растения. Методология генетической инженерии растений. Векторы на основе хлоропластной и митохондриальной ДНК. Преимущества и трудности использования растений как объекта для генно-инженерных исследований. Достижения и перспективы генной инженерии растений. | Генетическая инженерия в животноводстве | конспект |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тема № 13 Практи ческое занятие 2 ч | Определение колициногенных факторов и колицинотипа | Общие свойства бактериальных плазмид. Биологическая роль плазмид. Основные механизмы, обеспечивающие стабильность плазмид. Методика определения колициногенных факторов. Методика определения колицинотипа. | Использование генетической инженерии в сельском хозяйстве | конспект, устный или письменный опрос по теме занятия |
| Тема № 14 Практи ческое занятие 2 ч | Полимеразная цепная реакция | Практическое применение полимеразной цепной реакции. Оборудование необходимое для постановки полимеразной цепной реакции. Полимеразная цепная реакция, как циклический процесс включающий в себя ряд стадий: тепловая денатурация исследуемой ДНК, отжиг праймеров на комплементарные участки двух антипараллельных цепей ДНК, процесс элонгации праймера из внесенных в реационную смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов при участии ДНК-полимеразы. | Подготовка к коллоквиуму №2 по темам практических занятий №№ 8-15; по темам лекций №№ 5-7; по темам СРСП №№ 8-14. | конспект, устный опрос |
| Тема № 15 Практи ческое занятие 2 ч | Заключительное занятие | Подведение итогов по темам практических занятий, обозначение значимости методов генетической инженерии в различных направлениях биотехнологии. |