Issuu on Google+

Національний університет біоресурсів і природокористування України Кафедра агробіотехнологій

“ЗАТВЕРДЖУЮ” Декан факультету біотехнології _____________ Коломієць Ю. В. “_____”_______________2013 р.

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ КОМПЛЕКС З ДИСЦИПЛІНИ ТЕХНОЛОГІЯ IN VITRO В РОСЛИННИЦТВІ напрям підготовки

0514 «Біотехнологія»____________________

спеціальність 8.05140105 – «Екологічна біотехнологія та біоенергетика» спеціалізація_________________Дослідницька_______________________________ факультет ______________Біотехнології____________________________

Київ – 2013 р.


Форма № Н - 3.04

Національний університет біоресурсів і природокористування України Кафедра агробіотехнологій

“ЗАТВЕРДЖУЮ” Декан факультету біотехнології _____________ Коломієць Ю. В. “______”_______________2013 р.

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ ТЕХНОЛОГІЯ IN VITRO В РОСЛИННИЦТВІ напрям підготовки

0514 «Біотехнологія»____________________

спеціальність 8.05140105 – «Екологічна біотехнологія та біоенергетика» спеціалізація_________________Дослідницька_______________________________ факультет ______________Біотехнології____________________________

Київ – 2013 р.


Робоча програма «Технологія in vitro в рослинництві» для студентів за напрямом підготовки 0514 «Біотехнологія», спеціальністю 8.05140105 – «Екологічна біотехнологія та біоенергетика». „___” ________, 2013 р. − 25 с.

Розробники: Оверченко В.В.доцент, кандидат сільськогосподарських наук Лобова О. В. доцент, кандидат біологічних наук

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри агробіотехнологій Протокол від “___” ________ 2013 р. № _____ Завідувач кафедри агробіотехнологій _____________ (Оверченко В. В.) (підпис)

“_____”___________________ 2013 р. Схвалено вченою радою факультету Біотехнології Протокол від “____”___________2013 р. № ___ “_____”________________2013 р.

Голова

________ (Коломієць Ю. В.) (підпис)

 Оверченко В.В.,2013 р.  Лобова О.В., 2013 р.


1. Опис навчальної дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві» Галузь знань, напрям підготовки, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень Галузь знань Напрям підготовки

0514 «Біотехнологія»

Спеціальність

8.05140105 – «Екологічна біотехнологія та біоенергетика»

Освітньо-кваліфікаційний рівень

ОКР «Магістр»

Характеристика навчальної дисципліни Вид Загальна кількість годин Кількість кредитів ECTS Кількість змістових модулів Курсовий проект (робота)

Нормативна(вибіркова) 24 0,67 2,0 ________________________________________

(якщо є в робочому навчальному плані)

Форма контролю

залік

Показники навчальної дисципліни для денної та заочної форм навчання Рік підготовки Семестр Лекційні заняття Практичні, семінарські заняття Лабораторні заняття Самостійна робота Індивідуальні завдання Кількість тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних самостійної роботи студента −

денна форма навчання 2 3 10 год. 10 год 32 год.

2 год. 32 год.

заочна форма навчання


2. Мета та завдання навчальної дисципліни Метою даного курсу є ознайомлення студентів із принципами використання біологічних знань у виробництві практично цінних продуктів і набути розуміння про сучасні біотехнологічні процеси, які базуються на генетичній і клітинній інженерії. Завдання курсу полягає у виробленні у студентів навичок проектування біотехнологічних процесів шляхом збирання, якісного опрацювання та аналізу біотехнологічної інформації, експериментального освоєння методів роботи з різними біотехнологічними об’єктами в умовах лабораторії та під час навчальних практик в науково-дослідних установах. У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен знати:  класифікацію, номенклатуру, фізичні і хімічні властивості та засоби одержання органічних речовин, що є у складі сировини, проміжних продуктів та основних продуктів виробництв галузі;  хімічні, фізичні, біохімічні та біологічні основи технологічних процесів виробництв;  основні промислові способи апаратурного оформлення виробництв, технологічні режими, устаткування;  проблеми екобезпеки, основні вимоги техніки безпеки на виробництвах;  основні види і характеристику сировини, що використовують у виробництвах галузі;  правила і норми технохімічного контролю та обліку виробництв;  методи та засоби науково-дослідницької роботи, інженерної творчості, спрямовані на розвиток галузі;  основи науково-професійного та психологічного забезпечення управлінської діяльності керівника будь-якого виробництва галузі;  основні принципи проектування промислових підприємств галузі, склад проектного матеріалу, зміст проектних робіт, методи розрахунків, що входять до складу проекту;  методологію системного підходу до дослідження та оптимізації хімікотехнологічних систем галузі, складові частини та зміст систем автоматизованого проектування підприємств. вміти:  планувати та організовувати технологічні процеси, вибирати оптимальні умови здійснення цих процесів та керувати ними згідно з власними рішеннями щодо використання засобів автоматики, користуватися сучасними методами контролю технологічних операцій та готової продукції;  володіти основними принципами проектування біотехнологічних процесів з урахуванням вимог екобезпеки, охорони праці;  формулювати завдання на розробку нових та удосконалення існуючих технологічних процесів, які відповідають сучасним потребам суспільства;  грамотно здійснювати наукове, теоретичне та експериментальне дослідження, базуючись на фундаментальних законах і положеннях та з


використанням методів моделювання технологічних об’єктів;  використовувати у практичній діяльності мікропроцесорну та комп’ютерну техніку, програмне забезпечення;  організовувати та керувати виробництвом, забезпечуючи створення творчого та психологічно-сприятливого клімату у колективі;  розробляти та влаштовувати заходи щодо охорони праці на виробництві та охорони навколишнього середовища. 3. Програма навчальної дисципліни Змістовий модуль 1. «Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві». Тема лекційного заняття 1. Біотехнологія культивування ізольованих клітин і тканин – 2 год/0,06 кредит Історія методу культури ізольованих тканин. Принципи і теоретичні основи створення поживних середовищ. Культура експлантів коренеплодів, бульбоплодів, паренхіми серцевини стебел, гаплоїдних калюсних тканин, апікальних меристем, зародків, пиляків, зав’язей, плодів, коренів. Культура калюсної тканини. Специфіка калюсних тканин. Вибір експлантів, підготовка і умови культивування ізольованих клітин, тканин та органів. Суспензійні культури, умови їх отримання та вирощування. Культивування калюсних та суспензійних культур із метою одержання речовин вторинного синтезу – алкалоїдів, глікозидів, ефірної олії, стеринів і та ін. Фактори, які впливають на синтез та накопичення вторинних метаболітів у культурі ізольованих клітин і тканин. Культивування клітин і тканин тварин. Способи культивування в суспензійній культурі і на твердих середовищах. Необхідні умови для культивування клітин тварин. Тема лекційного заняття 2. Мікроклональне розмноження рослин в умовах in vitro – 2 год/0,06 кредит Класифікація методів клонального мікророзмноження. Тотипотентність соматичних рослинних клітин. Етапи клонального розмноження рослин та оптимізація процесів на кожному етапі. Методи оздоровлення посадкового матеріалу від вірусної, бактеріальної та грибкової інфекції. Метод апікальних меристем. Термотерапія. Хіміотерапія. Методи контролю вірусної інфекції. Метод електронної мікроскопії. Імуноферментний аналіз. Рослини-індикатори. Технологія оздоровлення посадкового матеріалу. Клональне мікророзмноження плодових, ягідних, декоративних рослин. Масштаби і перспективи клонального мікророзмноження рослин у світовому сільському господарстві. Морфогенез у культурі in vitro. Фактори, які визначають ефективність морфогенезу рослин in vitro. Органогенез. Соматичний ембріогенез.


Тема лекційного заняття 3. Культура ізольованих протопластів, як основа клітинної інженерії – 2 год/0,06 кредит Протопласти рослинних клітин: способи отримання, методи культивування та регенерації. Спонтанне та індуковане злиття рослинних протопластів і методи реверсії. Соматична гібридизація. Соматичні гібриди та цибриди. Відбір і регенерація гібридних рослин. Механічна ізоляція. Метод генетичної комплементації. Метод фізіологічної комплементації. Метод інактивації протопластів. Використання культури ізольованих протопластів у селекції рослин. Змістовий модуль 2. «Генетична інженерія в рослинництві». Тема лекційного заняття 1. Використання методів in vitro в селекції рослин – 2 год/0,06 кредит Подолання програмної і постгамної несумісності в культурі in vitro. Індукція гаплоїдів у культурі тканин та використання гаплоїдів і дигаплоїдів у селекції рослин. Клітинна селекція рослин. Залежність сомаклональної мінливості від вихідного матеріалу і умов культивування. Індукування сомаклональної мінливості мутагенами. Методи клітинної селекції. Практичне використання сомаклональної мінливості. Гаметна і зиготна селекція рослин. Особливості гаметної і зиготної селекції рослин. Завдання гаметної і зиготної селекції рослин. Методи зниження елімінації генотипів для розширення спектрів генетичної мінливості в поколіннях. Методи відбору генотипів на стійкість до біотичних та абіотичних факторів на рівні гамет і зигот. Тема лекційного заняття 2. Методологія генетичної інженерії – 2 год/0,06 кредит Завдання генетичної інженерії. Конструювання і клонування рекомбінантних молекул ДНК. Ферменти, які використовують у генетичній інженерії. Рестрикційні карти. Створення рекомбінантних молекул ДНК. Клонування рекомбінантних молекул ДНК. Пошук генів і їх аналіз. Створення банків генів (геномні бібліотеки). Створення бібліотек кДНК. Синтез генів. Ідентифікація генів із бібліотек. Ампліфікація фрагментів ДНК і РНК. Секвенування ДНК. Експресія клонованих генів. Основні напрями генно-інженерної біотехнології. Досягнення генетичної інженерії і проблеми біобезпеки.


4. Структура навчальної дисципліни Кількість годин Денна форма Заочна форма усього у тому числі усього у тому числі л п лаб інд с.р. л п лаб інд с.р. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Змістовий модуль 1. Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві Біотехнологія 8 2 2 4 культивування ізольованих клітин і тканин Мікроклональне 8 2 2 4 розмноження рослин в умовах in vitro Культура 8 2 2 4 ізольованих протопластів, як основа клітинної інженерії Разом за змістовим 24 6 6 12 модулем 1 Змістовий модуль 2. Генетична інженерія в рослинництві Використання 14 2 2 10 методів in vitro в селекції рослин Методологія 14 2 2 10 генетичної інженерії Разом за змістовим 28 4 4 20 модулем 2 Усього годин 52 10 10 32 Курсовий проект (робота) з__________ Усього годин 52 10 10 32 Назви змістових модулів і тем

5. Теми семінарських занять № з/п 1

Назва теми

Кількість годин

Не передбачено робочим навчальним планом

6. Теми практичних занять № з/п 1

Назва теми Не передбачено робочим навчальним планом

Кількість годин


7. Теми лабораторних занять № з/п

Назва теми

Кількість годин

1

Техніка культивування рослинних клітин і тканин в умовах in vitro на штучних поживних середовищах Культура калюсних тканин Повторна диференціація і морфогенез у культурі калюсних тканин. Одержання рослин-регенерантів Культура ізольованих клітин і тканин у селекції рослин Культура ізольованих протопластів вищих рослин

2

2 3 4 5

2 2 2 2

8. Самостійна робота під керівництвом НПП № з/п 1

Назва теми

Кількість годин

Не передбачено робочим навчальним планом

9. Індивідуальні завдання Не передбачено робочим навчальним планом 10. Методи навчання Успіх навчання загалом залежить від внутрішньої активності студентів, від характеру їхньої діяльності, то саме характер діяльності, ступінь самостійності та творчості мають бути важливими критеріями у виборі методу. Пояснювально-ілюстративний метод. Студенти здобувають знання, слухаючи розповідь, лекцію, з навчальної або методичної літератури, через екранний посібник у "готовому" вигляді. Сприймаючи й осмислюючи факти, оцінки, висновки, вони залишаються в межах репродуктивного (відтворювального) мислення. Такий метод якнайширше застосовують для передавання значного масиву інформації. Його можна використовувати для викладення й засвоєння фактів, підходів, оцінок, висновків. Репродуктивний метод. Ідеться про застосування вивченого на основі зразка або правила. Діяльність тих, кого навчають, є алгоритмічною, тобто відповідає інструкціям, розпорядженням, правилам - в аналогічних до представленого зразка ситуаціях. Метод проблемного викладення. Використовуючи будь-які джерела й засоби, педагог, перш ніж викладати матеріал, ставить проблему, формулює пізнавальне завдання, а потім, розкриваючи систему доведень, порівнюючи погляди, різні підходи, показує спосіб розв'язання поставленого завдання. Студенти стають ніби свідками і співучасниками наукового пошуку.


Частково-пошуковий, або евристичний метод. Його суть - в організації активного пошуку розв'язання висунутих педагогом (чи самостійно сформульованих) пізнавальних завдань або під керівництвом педагога, або на основі евристичних програм і вказівок. Процес мислення набуває продуктивного характеру, але його поетапно скеровує й контролює педагог або самі студенти на основі роботи над програмами (зокрема й комп'ютерними) та з навчальними посібниками. Такий метод, один з різновидів якого є евристична бесіда, - перевірений спосіб активізації мислення, спонукання до пізнання. Дослідницький метод. Після аналізу матеріалу, постановки проблем і завдань та короткого усного або письмового інструктажу ті, кого навчають, самостійно вивчають літературу, джерела, ведуть спостереження й виміри та виконують інші пошукові дії. Ініціатива, самостійність, творчий пошук виявляються в дослідницькій діяльності найповніше. Методи навчальної роботи безпосередньо переходять у методи, які імітують, а іноді й реалізують науковий пошук. Отже, розглянуто шість підходів до класифікації методів навчання, шість 11. Методи контролю Контроль знань і умінь студентів (поточний і підсумковий) з дисципліни здійснюють згідно з кредитно-модульною системою організації навчального процесу. Рейтинг студента із засвоєння дисципліни визначається за 100 бальною шкалою. Він складається з рейтингу з навчальної роботи, для оцінювання якої призначається 70 балів, і рейтингу з атестації (екзамену) – 30 балів. Критерiї оцiнки рiвня знань на лабораторних, семiнарських та практичних заняттях. На лабораторних заняттях кожен студент з кожної теми виконує iндивiдуальнi завдання. Рiвень знань оцiнюється: “відмінно” – студент дає вичерпнi, обгрунтованi, теоретично i практично вiрнi вiдповiдi не менш нiж на 90% запитань, рiшення задач та лабораторнi вправи вiрнi, демонструє знання пiдручникiв, посiбникiв, iнструкцiй, проводить узагальнення i висновки, акуратно оформляє завдання, був присутнiй на лекцiях, має конспект лекцiй чи реферати з основних тем курсу; “добре”– коли студент володiє знаннями матерiалу, але допускає незначнi помилки у формуваннi термiнiв, категорiй i розрахункiв, проте за допомогою викладача швидко орiєнтусться i знаходить правильнi вiдповiдi, був присутнiй на лекцiях, має конспект лекцiй чи реферати з основних тем курсу; “задовільно”– коли студент дає правильну вiдповiдь не менше нiж на 60% питань, або на всi запитання дає недостатньо обгрунтованi, невичерпнi вiдповiдi, допускає грубi помилки, якi виправляє за допомогою викладача. При цьому враховується наявнiсть конспекту за темою завдань та самостiйнiсть; “незадовiльно з можливiстю повторного складання” – коли студент дає правильну вiдповiдь не менше нiж на 35% питань, або на всi запитання дає необгрунтованi, невичерпнi вiдповiдi, допускає грубi помилки. Має неповний конспект лекцiй.


Пiдсумкова (загальна оцiнка) курсу навчальної дисципліни. Є сумою рейтингових оцiнок (балiв), одержаних за окремi оцiнюванi форми навчальної дiяльностi: поточне та пiдсумкове тестування рiвня засвоєностi теоретичного матерiалу пiд час аудиторних занять та самостiйної роботи (модульний контроль); оцiнка (бали) за виконання лабораторних дослiджень. Пiдсумкова оцiнка виставляється пiсля повного вивчення навчальної дисциплiни, яка виводиться як сума промiжних оцiнок за змiстовнi модулi. Остаточна оцiнка рiвня знань складається з рейтингу з навчальної роботи, для оцінювання якої призначається 70 балів, і рейтингу з атестації (екзамену) – 30 балів. 12. Розподіл балів, які отримують студенти Поточний контроль Змістови й модуль 1

Змістови й модуль 2

Змістови й модуль 3

Змістови й модуль 4

Рейтинг з навчально ї роботи R НР

0-100

0-100

0-100

0-100

0-70

Рейтинг з додатково ї роботи R ДР

Рейтинг штрафни й R ШТР

Підсумков а атестація (екзамен чи залік)

Загальна кількіст ь балів

0-20

0-5

0-30

0-100

Примітки. 1. Відповідно до «Положення про кредитно-модульну систему навчання в НУБіП України», затвердженого ректором університету 03.04.2009 р., рейтинг студента з навчальної роботи R НР стосовно вивчення певної дисципліни визначається за формулою 0,7· (R(1)ЗМ · К(1)ЗМ + ... + R(n)ЗМ · К(n)ЗМ ) RНР = -------------------------------------------------------- + RДР - RШТР, КДИС де R(1)ЗМ, … R(n)ЗМ − рейтингові оцінки змістових модулів за 100-бальною шкалою; n − кількість змістових модулів; К(1)ЗМ, … К(n)ЗМ − кількість кредитів ЕСТS, передбачених робочим навчальним планом для відповідного змістового модуля; КДИС = К(1)ЗМ + … + К(n)ЗМ − кількість кредитів ЕСТS, передбачених робочим навчальним планом для дисципліни у поточному семестрі; R ДР − рейтинг з додаткової роботи; R ШТР − рейтинг штрафний. Наведену формулу можна спростити, якщо прийняти К(1)ЗМ = …= К(n)ЗМ. Тоді вона буде мати вигляд 0,7· (R(1)ЗМ + ... + R(n)ЗМ )


RНР = ------------------------------------ + RДР - RШТР. n Рейтинг з додаткової роботи R ДР додається до R НР і не може перевищувати 20 балів. Він визначається лектором і надається студентам рішенням кафедри за виконання робіт, які не передбачені навчальним планом, але сприяють підвищенню рівня знань студентів з дисципліни. Рейтинг штрафний R ШТР не перевищує 5 балів і віднімається від R НР. Він визначається лектором і вводиться рішенням кафедри для студентів, які матеріал змістового модуля засвоїли невчасно, не дотримувалися графіка роботи, пропускали заняття тощо. 2. Згідно із зазначеним Положенням підготовка і захист курсового проекту (роботи) оцінюється за 100 бальною шкалою і далі переводиться в оцінки за національною шкалою та шкалою ECTS.

Шкала оцінювання: національна та ECTS Сума балів за всі види навчальної діяльності 90 – 100 82-89 74-81 64-73 60-63 35-59

0-34

Оцінка ECTS А В С D Е

Оцінка за національною шкалою для екзамену, курсового для заліку проекту (роботи), практики відмінно добре

зараховано

задовільно

FX

незадовільно з можливістю повторного складання

F

незадовільно з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

не зараховано з можливістю повторного складання не зараховано з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

13. Методичне забезпечення Науково-методичне забезпечення навчального процесу передбачає: державні стандарти освіти, навчальні плани, навчальні програми з усіх нормативних і вибіркових навчальних дисциплін; програми навчальної, виробничої та інших видів практик; підручники і навчальні посібники; інструктивно-методичні матеріали до семінарських, практичних і лабораторних занять; індивідуальні навчально-дослідні завдання; контрольні роботи; текстові та електронні варіанти тестів для поточного і підсумкового контролю, методичні матеріали для організації самостійної роботи студентів.


14. Рекомендована література Базова 1. Andrews C. Low-temperature stress in field and forage crop production / Can. journal of plant science. – 1987. V67, №4. – p.1121– 1131. 2. Delogu C., Yatti A., Ferri Z., Firelli J. Il ristagno dell`acgua e la productivita nell`orzo // L` informatore agrario. – 1988. – №33. – p.31– 33. 3. Reid W.J. Biotechnology an breeding team upin agriculture / Biotechnology. – 1987. – V5, №9. – p. 899– 906. 4. Бойлс Д. Биоэнергия: технология, термодинамика, издержки. / Перевод с англ. – М.: Агропромиздат, 1987 – 151 с. 5. Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. – М.: Наука, 1991. – 280 с. 6. Бутенко Р.Г. Некоторые физиологические проблемы при культивировании in vitro картофеля /Регуляция роста и развития картофеля – М., 1990. – С. 88–98. 7. Глеба Ю.Ю., Бутенко Р.Г., Сытник К.М. Слияние протопластов и парасексуальная гибридизация у Nicotiana tabacum L. // ДАН СССР. – 1975. – Т. 221. – № 6. – С. 1196–1198. 8. Глеба Ю.Ю., Сытник К.М. Клеточная инженерия растений. – К., 1984. – 160 с. Допоміжна 1. Дубровін В.А. Біопалива: технології, машини і обладнання – К., 2004 – 250 с. 2. Комплект обладнання для виробництва мікробіопрепаратів / Номенклатурний каталог ІТІ “Біотехніка". – Одеса, 2004. – 25 с. 3. Кучко А.А. Межвидовая соматическая гибридизация в роде Solanum tuberosum методом слияния изолированных протопластов. Автор. дис. канд. биол. наук. – М., – 1982. – 25с. 4. Кучко А.А., Маруненко И.М. Культура изолированных пыльников картофеля // С.-х. биология. – 1983. – № 6. – С. 16–19. 5. Левенко Б.А., Новак Т.В. Культура клеток и тканей в селекции основных сельскохозяйственных культур. – К., 1987. – 40 с. 6. Маруненко И.М., Кучко А.А., Олейник Т.Н. Методические рекомендации для получения исходного селекционного материала картофеля с помощью методов клеточной селекции. – К., 1991. – 26 с. 7. Мельничук М.Д., Новак Т.В., Кунах В.А. Біотехнологія рослин. – К.: Поліграфконсалтинг, 2003. – 520 с. 8. Мельничук М.Д., Новак Т.В., Левенко Б.О. Основи біотехнології рослин. – К., 2000. – 248 с. 9. Методические указания по клеточной селекции. – М., 1984. – 36 с. 10.Методы клеточной биотехнологии растений. – К., 1987. – 53 с. 11.Методы культивирования растительных объектов in vitro. – К., 1988. – 37 с.


12.Муромцев Г.С., Бутенко Р.Г., Тихоненко Т.И., Прокофьев М.И. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. – М., 1990. – С. 176 – 218. 13.Ніколайчук С.І., Горбатенко І.Ю. Генетична інженерія. – Ужгород, 1999. – 101 с. 14.Новак Т.В. Селекция сельскохозяйственных культур на устойчивость к стрессовым условиям среды. – К., 1989. – 20 с. 15.Рудишин С.Д. Основи біотехнології рослин. – Вінниця, 1998. – 272с. 16.Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник / В.С. Шевелуха, Е.А. Калашникова, Е.С. Воронин и др.; Под ред В.С. Шевелухи – 2-изд., перераб и доп. – М.: Высш. шк., 2003 – 469 с. 17.Сидоров В.А. Биотехнология растений. Клеточная селекция. – К., 1990. – 280 с. 18.Сидоров В.А., Пивень Н.М.,Глеба Ю.Ю., Сытник К.М. Соматическая гибридизация пасленовых. – К., 1985. – 192 с. 19.Сытник К.М., Глеба Ю. Изолированные протопласты высших растений и конструирование растительной клетки. – К., 1973. – 34 с. 20.Уоринг Ф.,Филлип И. Рост растений и дифференцировка. – М., 1984. – 512с. 21.Шамина З.Б. Мутагенез и селекция на уровне соматических клеток растений. Биотехнология. – М., 1984. – С. 260– 266. 15. Інформаційні ресурси 1. http://eknigi.org/ 2. http://www.twirpx.com/


Форма № Н-5.05 Національний університет біоресурсів і природокористування України Факультет

Біотехнології

Освітньо-кваліфікаційний рівень

Магістр

Напрям підготовки (спеціальність) Форма навчання

Денна

Семестр, курс

3 семестр, курс 2

Навчальна дисципліна

Технологія in vitro в рослинництві

Затверджено на засіданні кафедри

______________агробіотехнологій_______________ (назва кафедри)

Протокол № ___ від «____» ____________ 2013 р. Завідувач кафедри __________

_В.В.Оверченко__

(підпис)

Екзаменатор

_________

(прізвище та ініціали)

_О.В.Лобова____

(підпис)

(прізвище та ініціали)

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № №1 1 2 3 4 №2 1 2 3 4

Для росту клітин і органів рослин в культурі ін вітро як цитокініни використовують Кінетин ІОК НОК 2,4 – Д Стерилізацію досягають наступними методами: Автоклавуванням, пастеризацією Обробка концентрованою сірчаною кислотою Сухим жаром УФ лампи

№3 1 2 3 4

+160 °С – 2,5 год. +150 °С – 2,5 год. +140 °С – 1 год. +170 °С – 2 год.

№4 1 2 3 4

Цитокініни Ауксини Гібериліни Абсцизини

№5

Тривалість стерилізації посуду і матеріалів:

Сповільнюють ріст первинних коренів

Основою для створення живильних середовищ для вирощування культур тканин рослин є


1 2 3 4 №6 1 2 3 4 №7 1 2 3 4

Суміш вітамінів Суміш фітогормонів Суміш макро– та мікроелементів + джерело вуглецю Суміш іонів натрію та мангану ІОК відноситься до Ауксини Гібереліни Цитокініни Вітаміни При реплікації видаляє праймери: ДНК-полімераза ε Ендонуклеаза ДНК-лігаза ДНК-полімераза β

№8 1 2 3 4

Сахарози Глюкози Спирту Гліцерину

№9 1 2 3 4

Амінокислоти містять: карбоксилатну групу, амонійну групу карбоксильну групу, амонійну групу карбоксильну групу, амінну групу карбоксилатну групу, амінну групу

№10 1 2 3 4

Джерело вуглецю вводять у склад середовища у вигляді

Середовище стерилізують в автоклавах при тиску 1 – 3 атм 0,75 – 1 атм 0,5 атм 0,1 – 0,8 атм

№11

Тотипотентність – це…

№12

Морфогенез – це…

№13 1 2 3 4

До фізичних мутагенів належать: рентгенівські та гамма-промені інфрачервоне випромінення альфа-, бета-частини, протони, нейтрони ультрафіолетові промені

№14 Нуклеїнові кислоти – складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є… №15 1 гаплоїдним 2 диплоїдним 3 триплоїдним

Число хромосом у сперміях і яйцеклітині є:


тетраплоїдним

4

№16

1 2 3 4 №17 1 2 3 4

Знайдіть відповідне твердження: Експлант Первинний калюс Активація існуючих меристем Пересадний калюс Первинними метаболітами є: Амінокислоти, цукри, вітаміни, кофактори Антибіотики, фенольні сполуки Ефірні масла, каучук і гума Глікозиди, пігменти, мікотоксини

№18 1 2 3 4

цитоплазмі ядрі лізосомах апараті Гольджі

№19 1 2 3 4

Калюс необхідно пересаджувати на свіже поживне середовище Раз на пів року Кожен тиждень Його не пересаджують Раз у 3-4 тижні

№20 1 2 3 4

За допомогою ………. одержують етанол із рослинної сировини Pseudomonas aeruginosa Saccharomyces cerevisiae Pseudomonas Satutzeri Bacillus thuringiensis

№21

Для поверхневої стерилізації рослинних тканин використовують хімічні речовини, що, як правило, містять Бром Хлор Двохлористу ртуть Етилен

1 2 3 4

Транскрипція ДНК відбувається в:


№22 1 2 3 4

Більшість культур ростуть на середовищах з рН 2,5 – 3,5 5,5–5,8 4 10 – 10,5

№23

Біотехнологія – це…

№24 1 2 3 4

Природний мутагенез виникає … завдяки певних факторів - мутагенів під впливом чинників зовнішнього середовища після дії мутагенів або через декілька клітинних поколінь під впливом фізіологічно-біологічних змін у самому організмі

№25 1 2 3 4

генеративного ядра з пилку мегаспори спермії

№26 1 2 3 4 №27

1 2 3 4

Жіночий гаметофіт утворюється з:

Етапи основної схеми кріозберігання: асептичне ізолювання і культивування рослинних тканин зберігання в рідкому азоті адаптація до високих температур адаптація до низьких температур Для росту і диференціації будь-яких рослинних тканин і клітин при культивуванні їх на штучних живильних середовищах необхідна наявність у живильному середовищі хлоридів ауксинів амінокислот гіберелінів

№28 1 2 3 4

Стерелізуюча речовина повинна легко видалятися із тканини промиванням дистильованою водою згубно діяти на всі мікроорганізми мінімально пошкоджувала тканини легко проникати у внутрішні тканини рослини

№29 1 2 3 4

Комплементарність нуклеїнових кислот – це антипаралельність ланцюгів ДНК фосфорні зв’язки основ відповідність розташування нуклеотидів у ланцюгах ДНК відповідність між триплетними кодонами мРНК і амінокислотами білка

№30

Дочірній ланцюг ДНК, який при реплікації синтезується безперервно, називається … .


НУБіП України

Ф-7.5-2.1.8-04

«Структурно-логічна схема викладання дисципліни» Технологія in vitro в рослинництві Номер змістового модуля І

І

І

ІІ ІІ

Розділ дисципліни Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві Генетична інженерія в рослинництві Генетична інженерія в рослинництві

Тема лекції Біотехнологія культивування ізольованих клітин і тканин Мікроклональне розмноження рослин в умовах in vitro Культура ізольованих протопластів, як основа клітинної інженерії Використання методів in vitro в селекції рослин Методологія генетичної інженерії

Тема Форма практичного контролю (лабораторного) заняття знань Техніка культивування рослинних клітин і тканин в умовах in vitro на Контр. роб штучних поживних середовищах Культура калюсних тканин Контр. роб Повторна диференціація і морфогенез у культурі калюсних тканин. Контр. роб Одержання рослинрегенерантів Культура ізольованих клітин і тканин у селекції Контр. роб рослин Культура ізольованих протопластів вищих Контр. роб рослин


НУБіП України

Ф-7.5-2.1.8-05 «Календарний план навчальних занять»

Біотехнологія культивування ізольованих клітин і тканин

Мікроклональне розмноження рослин в умовах in vitro Культура ізольованих протопластів, як основа клітинної інженерії Використання методів in vitro в селекції рослин Методологія генетичної інженерії

2

2

2

2

2

Техніка культивування рослинних клітин і тканин в умовах in vitro на штучних поживних середовищах Культура калюсних тканин Повторна диференціація і морфогенез у культурі калюсних тканин. Одержання рослин-регенерантів Культура ізольованих клітин і тканин у селекції рослин Культура ізольованих протопластів вищих рослин

2

Лектор: доц. Лобова О.В. Число тижнів Лекцій Лабораторні заняття Самостійна робота Всього

2

2

2

2

2

10 10 10 32 52

Самостійна робота Використання біотехнології в різних галузях промисловості.

Нові галузі промисловості, які створені на основі біотехнології. Історія методу ізольованих культури клітин та тканин.

Утилізація відходів та побічних продуктів сільського господарства та промисловості. Виробництво біодобрив та виробництво кормового білка Шляхи андрогенезу в культурі in vitro. Клітинна суспензія. Способи культивування

Кількість годин

Лабораторні заняття

ЗАТВЕРДЖУЮ: Декан факультету ___________________/ Коломієць Ю. В.

Кількість годин

Лекції

Кількість годин

Тижні

Національний університет біоресурсів і природокористування України КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН НАВЧАЛЬНИХ ЗАНЯТЬ для студентів ОКР «Магістр» З дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві» Факультет «Біотехнології» 3 семестр 2013-2014 навчальний рік

2

2

2

4

2

2 4


клітинних суспензій. Роль генетичної інженерії у створенні нових сортів сільськогосподарськи х рослин Основні етапи генноінженерних робіт Основні ферменти, які використовують для конструювання рекомбінантної ДНК Створення векторів для перенесення рекомбінантних ДНК

Викладач _______________/ Лобова О.В./ В.о. завідувача кафедри______________ / Оверченко В.В./

3

4

2

4

2


НУБіП України

Ф-7.5-2.1.8-03

«Протокол погодження навчальної дисципліни з іншими дисциплінами» Протокол погодження навчальної дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві» з іншими дисциплінами спеціальності «Екологічна біотехнологія та біоенергетика» Дисципліна та її розділи, що передують вивченню дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві»

Прізвище, ініціали, вчена ступінь та вчене звання викладача, що забезпечує попередню дисципліну

Дисципліна та її розділи, в яких використовуютьс я матеріали дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві»

Підпис

Основи біотехнології рослин

Прізвище, ініціали, вчена ступінь та вчене звання викладача, що забезпечує наступну дисципліну

Дипломне проектування

Прикладні ботехнології в АПК Екологічні біотехнології

Голова вченої ради, доцент

Коломієць Ю. В.

4

Підпис


Тезисний конспект лекцій з дисципліни «Технологія in vitro в рослинництві» Змістовий модуль 1. «Клітинна і генетична біотехнологія в рослинництві». Тема лекційного заняття 1. Біотехнологія культивування ізольованих клітин і тканин – 2 год/0,06 кредит Історія методу культури ізольованих тканин. Принципи і теоретичні основи створення поживних середовищ. Культура експлантів коренеплодів, бульбоплодів, паренхіми серцевини стебел, гаплоїдних калюсних тканин, апікальних меристем, зародків, пиляків, зав’язей, плодів, коренів. Культура калюсної тканини. Специфіка калюсних тканин. Вибір експлантів, підготовка і умови культивування ізольованих клітин, тканин та органів. Суспензійні культури, умови їх отримання та вирощування. Культивування калюсних та суспензійних культур із метою одержання речовин вторинного синтезу – алкалоїдів, глікозидів, ефірної олії, стеринів і та ін. Фактори, які впливають на синтез та накопичення вторинних метаболітів у культурі ізольованих клітин і тканин. Культивування клітин і тканин тварин. Способи культивування в суспензійній культурі і на твердих середовищах. Необхідні умови для культивування клітин тварин. Тема лекційного заняття 2. Мікроклональне розмноження рослин в умовах in vitro – 2 год/0,06 кредит Класифікація методів клонального мікророзмноження. Тотипотентність соматичних рослинних клітин. Етапи клонального розмноження рослин та оптимізація процесів на кожному етапі. Методи оздоровлення посадкового матеріалу від вірусної, бактеріальної та грибкової інфекції. Метод апікальних меристем. Термотерапія. Хіміотерапія. Методи контролю вірусної інфекції. Метод електронної мікроскопії. Імуноферментний аналіз. Рослини-індикатори. Технологія оздоровлення посадкового матеріалу. Клональне мікророзмноження плодових, ягідних, декоративних рослин. Масштаби і перспективи клонального мікророзмноження рослин у світовому сільському господарстві. Морфогенез у культурі in vitro. Фактори, які визначають ефективність морфогенезу рослин in vitro. Органогенез. Соматичний ембріогенез. Тема лекційного заняття 3. Культура ізольованих протопластів, як основа клітинної інженерії – 2 год/0,06 кредит Протопласти рослинних клітин: способи отримання, методи культивування та регенерації. Спонтанне та індуковане злиття рослинних протопластів і методи реверсії. Соматична гібридизація. Соматичні гібриди та цибриди. Відбір і регенерація гібридних рослин. Механічна ізоляція. Метод генетичної комплементації. Метод фізіологічної комплементації. Метод інактивації 5


протопластів. Використання культури ізольованих протопластів у селекції рослин. Змістовий модуль 2. «Генетична інженерія в рослинництві». Тема лекційного заняття 1. Використання методів in vitro в селекції рослин – 2 год/0,06 кредит Подолання прогамної і постгамної несумісності в культурі in vitro. Індукція гаплоїдів у культурі тканин та використання гаплоїдів і дигаплоїдів у селекції рослин. Клітинна селекція рослин. Залежність сомаклональної мінливості від вихідного матеріалу і умов культивування. Індукування сомаклональної мінливості мутагенами. Методи клітинної селекції. Практичне використання сомаклональної мінливості. Гаметна і зиготна селекція рослин. Особливості гаметної і зиготної селекції рослин. Завдання гаметної і зиготної селекції рослин. Методи зниження елімінації генотипів для розширення спектрів генетичної мінливості в поколіннях. Методи відбору генотипів на стійкість до біотичних та абіотичних факторів на рівні гамет і зигот. Тема лекційного заняття 2. Методологія генетичної інженерії – 2 год/0,06 кредит Завдання генетичної інженерії. Конструювання і клонування рекомбінантних молекул ДНК. Ферменти, які використовують у генетичній інженерії. Рестрикційні карти. Створення рекомбінантних молекул ДНК. Клонування рекомбінантних молекул ДНК. Пошук генів і їх аналіз. Створення банків генів (геномні бібліотеки). Створення бібліотек кДНК. Синтез генів. Ідентифікація генів із бібліотек. Ампліфікація фрагментів ДНК і РНК. Секвенування ДНК. Експресія клонованих генів. Основні напрями генно-інженерної біотехнології. Досягнення генетичної інженерії і проблеми біобезпеки.

6


%d0%9c%d0%b0%d0%b3 %d0%95%d0%ba%d0%b1 %d0%a2%d0%b5%d1%85%d0%bd%d0%be%d0%bb%d0%be%d0%b3%d1%96%d1%97%2