WWW.METODICHKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Методические указания, пособия
 

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт биологии

Кафедра экологии и генетики

И.В. Пак

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ



Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов, обучающихся по направлению подготовки 06.06.01 Биологические науки (Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) (уровень подготовки кадров высшей квалификации), очной и заочной форм обучения Тюменский государственный университет Пак Ирина Владимировна. Экологическая биотехнология. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов, обучающихся по направлению подготовки 06.06.01 Биологические науки (Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) (уровень подготовки кадров высшей квалификации), очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2014, 12 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ОПОП ВО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:

Экологическая биотехнология [электронный ресурс] / Режим доступа:

http://www.umk3plus.utmn.ru, свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено проректором по научной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: И.В. Пак, доктор биологических наук, профессор.

© Тюменский государственный университет, 2014.

© И.В. Пак, 2014.

1. Пояснительная записка.

1.1. Цели и задачи дисциплины Целью дисциплины «Экологическая биотехнология» является получение базовых знаний о вопросах использования биологических методов очистки окружающей среды от техногенных загрязнений и переработки отходов.

В процессе изучения дисциплины аспиранты решают следующие задачи: в систематизированной форме усваивают представления об основных закономерностях функционирования природных экосистем, путях миграции антропогенных загрязнений в окружающей среде, о путях биотрансформации органических ксенобиотиков, природных полимеров.

Учебно-методический комплекс «Экологическая биотехнология» соответствует паспорту специальности 06.06.01 Биологические науки (Биотехнология (в том числе бионанотехнология).

1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Экологическая биотехнология» относится к циклу Б1.В.ДВ.

дисциплины по выбору. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с дисциплинами магистратуры: М 2 (базовая часть): компьютерные технологии в биологии;

математическое моделирование биологических процессов; дисциплинами М 3.

Профессиональным циклом (базовой частью): современные проблемы биологии и экологии; биоинженерия; М 3. Вариативной частью (в том числе дисциплины по выбору магистров): молекулярные механизмы стабильности и изменчивости геномов. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по ботанике, зоологии, генетике, микробиологии, экологии, умение к биометрической обработке материала, владение компьютерными статистическими программами. Для успешного освоения данной дисциплины необходимо предшествующее изучение следующих модулей бакалавриата: Б 3. Профессионального цикла: базовой (общепрофессиональной) части:

экологии и рационального природопользования, микробиологии, введения в биоинженерию и биотехнологию, генетики и селекции.

–  –  –

1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы.

В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:

- знает и использует основные теории, концепции и принципы в области биотехнологии, расширяющие общепрофессиональную, фундаментальную подготовку; способен к системному мышлению, демонстрирует знание методологии использования живых организмов, культур клеток и биологических процессов в производстве полезных продуктов для народного хозяйства, медицины, ветеринарии, улучшающих воздействие на окружающую среду и формирующих экологически доброкачественную среду обитания человека и животных (ПК -5).





1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные закономерности функционирования природных экосистем в условиях антропогенного загрязнения, основные биотехнологические методы трансформации ксенобиотиков.

Уметь: применять полученные знания на практике.

Владеть: основными методами очистки воды, почвы и воздуха от загрязнений.

2. Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 2. Форма промежуточной аттестации - зачет.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 академических часов, из них 76 часов, выделенных на самостоятельную работу.

–  –  –

4. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

1.1. Введение.

Предмет экобиотехнологии. Экобиотехнология – междисциплинарная область знания. Задачи экобиотехнологии. Роль экобиотехнологии в защите окружающей среды.

1.2. Структура и функционирование экосистем Биосфера. Экосистема. Функционирование экосистем. Перенос энергии и вещества по пищевым цепям. Продуктивность экосистем. Эволюция и изменчивость экосистем:

экологические факторы, изменчивость популяций, экологическая сукцессия.

Стабильность и устойчивость экосистем. Круговорот веществ: круговорот углерода, азота, серы и фосфора. Способность экосистем к самоочищению.

1.3. Экосистемы природных сред и сооружений биологической очистки Водные природные среды: абиотические факторы и процессы в водных средах, биота водных сред. Почва: формирование, функции и структура. Свойства почв и почвенные процессы. Биотические факторы и процессы в почвенных средах. Экосистемы болот. Экосистемы сооружений биологической очистки сточных вод: сооружения биологической очистки сточных вод, активный ил аэробной очистки сточных вод, биопленки аэробных сооружений и биообрастания. Активный ил и биопленки анаэробной очистки сточных вод.

Модуль 2.

2.1.Антропогенные факторы загрязнения Антропогенное воздействие на природные экосистемы. Источники загрязнения окружающей среды. Химические вещества загрязнители. Отходы. Биологические факторы загрязнения природных сред: характеристика биологического загрязнения, загрязнение промышленными штаммами микроорганизмов, генетически модифицированные организмы.

2.2. Пути переноса и трансформации загрязняющих веществ Перенос и миграция загрязняющих веществ в окружающей среде. Атмосферный перенос. Водная миграция. Миграция в почвенных средах. Биогенный перенос. Миграция тяжелых металлов и радионуклидов.

2.3.Абиотическая трансформация загрязнений в окружающей среде Окислительные процессы абиотической трансформации и каталитическое разложение. Фотохимические и фотокаталитические процессы трансформации.

Полимеризация и образование связанных остатков.

Модуль 3.

3.1. Микробиологическая трансформация Микробиологическая трансформация. Биотрансформация и биодоступность. Реакции окисления, восстановления, деградации, конъюгации. Дегалогенирование.

Микроорганизмы-деструкторы. Динамика роста микроорганизмов-деструкторов и биологическое разложение ксенобиотиков.

3.2.Биотрансформация ксенобиотиков и биодеструкция природных полимеров Микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков. Разложение нефти и нефтепродуктов. Биодеградация ПАВ. Разложение ПАУ. Биотрансформация галогенсодержащих органических соединений. Разложение пестицидов. Разложение нитрилов и цианидов. Биодеструкция отравляющих и взрывчатых веществ.

Биотрансформация ксенобиотиков водорослями и растениями. Биодеструкция природных полимеров: основные природные полимеры. Разложение целлюлозы. Биодеградация лигнина. Биодеградация ксенобиотиков лигнолитическими микроорганизмами.

3.3.Биотрансформация соединений азота и серы Биотрансформация соединений азота. Азотфиксация. Ассимиляция азотсодержащих веществ. Аммонификация связанного азота. Автотрофная нитрификация.

Диссимиляционная нитратредукция и денитрификация. Альтернативные пути биологической нитрификации-денитрификации. Микробиологическая трансформация соединений серы.

3.4.Биотрансформация металлов Микробиологическая трансформация металлов. Роль микроорганизмов в изменении подвижности и концентрировании металлов в природных средах. Токсическое действие металлов на микроорганизмы. Транслокационная миграция металлов в растения и их накопление гидробионтами.

5. Планы семинарских занятий.

Тема: Структура и функционирование экосистем.

1. Стабильность и устойчивость экосистем.

2. Способность экосистем к самоочищению Тема: Абиотическая трансформация загрязнений в окружающей среде

1.Окислительные процессы абиотической трансформации и каталитическое разложение. 2.Фотохимические и фотокаталитические процессы трансформации.

3.Полимеризация и образование связанных остатков.

Тема: «Микробиологическая трансформация»

1. Биотрансформация и биодоступность.

2. Микроорганизмы-деструкторы.

3.Динамика роста микроорганизмов-деструкторов и биологическое разложение ксенобиотиков.

6. Примерная тематика контрольных работ.

1. Биологические факторы загрязнения природных сред.

2. Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в среде и в живых организмах.

3. Разложение нефти и нефтепродуктов под действием микроорганизмов.

4. Микробиологическая трансформация соединений серы.

–  –  –

7. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

Составление библиографического списка по теме «Новейшие исследования в области экобиотехнологии» (по журналу «Биотехнология», реферативным журналам за период с 2005 по 2015 год)

Темы рефератов:

1.Экосистемы болот.

2.Экосистемы сооружений биологической очистки сточных вод: сооружения биологической очистки сточных вод, активный ил аэробной очистки сточных вод, биопленки аэробных сооружений и биообрастания.

3. Активный ил и биопленки анаэробной очистки сточных вод.

4. Антропогенные факторы загрязнения

5.Микробиологическая трансформация металлов.

6.Роль микроорганизмов в изменении подвижности и концентрировании металлов в природных средах.

7.Токсическое действие металлов на микроорганизмы.

8.Транслокационная миграция металлов в растения и их накопление гидробионтами.

Темы компьютерных презентаций:

1. Антропогенное воздействие на природные экосистемы.

2. Источники загрязнения окружающей среды.

3. Химические вещества загрязнители.

4. Биологические факторы загрязнения природных сред.

5. Загрязнение генетически модифицированными организмами.

5. Пути переноса и трансформации загрязняющих веществ

6.Биотрансформация соединений азота.

7.Альтернативные пути биологической нитрификации-денитрификации.

8.Микробиологическая трансформация соединений серы.

Составление глоссария:

Абиотический Антропогенный фактор Ассимиляция Биогаз Биопленка Биообрастание Биогенный фактор Пестицид Дефолиант Норма реакции

Для составления глоссария можно использовать следующую литературу:

1. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. М.: Мир. 2006

2. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология, популяции и сообщества. В 2-х томах. М.: Мир. 1989.

3.Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. и др. Прикладная биотехнология:

учебное пособие в 2 т. М.: Бином: Лаборатория знаний. 2012.

Контрольные работы:

Контрольная работа № 1 Вариант № 1.

1. Микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков.

2. Разложение нефти и нефтепродуктов.

Вариант № 2.

1. Биодеградация ПАВ и разложение ПАУ.

2. Биотрансформация галогенсодержащих органических соединений.

Вариант № 3.

1. Разложение пестицидов.

2. Биотрансформация ксенобиотиков водорослями и растениями.

8. Контрольные вопросы к зачету

1. Предмет экобиотехнологии. Экобиотехнология – междисциплинарная область знания.

2. Задачи экобиотехнологии. Роль экобиотехнологии в защите окружающей среды.

3. Функционирование экосистем.

4. Продуктивность экосистем.

5. Эволюция и изменчивость экосистем.

6. Стабильность и устойчивость экосистем.

7. Круговорот веществ: круговорот углерода, азота, серы и фосфора.

8. Способность экосистем к самоочищению.

9. Абиотические факторы и процессы в водных средах, биота водных сред.

10. Почва: формирование, функции и структура.

11. Свойства почв и почвенные процессы. Биотические факторы и процессы в почвенных средах.

12. Экосистемы болот.

13. Экосистемы сооружений биологической очистки сточных вод.

14. Активный ил и биопленки анаэробной очистки сточных вод.

15. Источники загрязнения окружающей среды.

16. Химические вещества загрязнители.

17. Отходы.

18. Биологические факторы загрязнения природных сред.

19. Перенос и миграция загрязняющих веществ в окружающей среде.

20. Миграция тяжелых металлов и радионуклидов.

21. Окислительные процессы абиотической трансформации и каталитическое разложение.

22. Фотохимические и фотокаталитические процессы трансформации.

23. Полимеризация и образование связанных остатков.

24. Биотрансформация и биодоступность.

25. Реакции окисления, восстановления, деградации, конъюгации.

26. Дегалогенирование.

27. Микроорганизмы-деструкторы. Динамика роста микроорганизмов-деструкторов и биологическое разложение ксенобиотиков.

28. Микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков.

29. Разложение нефти и нефтепродуктов.

30. Биодеградация ПАВ. Разложение ПАУ.

31. Биотрансформация галогенсодержащих органических соединений.

32. Разложение пестицидов. Разложение нитрилов и цианидов. Биодеструкция отравляющих и взрывчатых веществ.

33. Биотрансформация ксенобиотиков водорослями и растениями.

34. Биодеструкция природных полимеров: основные природные полимеры.

35. Биотрансформация соединений азота.

36. Микробиологическая трансформация соединений серы.

37. Роль микроорганизмов в изменении подвижности и концентрировании металлов в природных средах.

38. Транслокационная миграция металлов в растения и их накопление гидробионтами.

9. Образовательные технологии.

По всем темам дисциплины использование мультимедийных средств обучения (презентации). Использование проблемных и исследовательских методов при написании рефератов, составлении компьютерных презентаций, глоссария и библиографического списка.

Интерактивные формы:

Тема 1. Групповая дискуссия на тему «Эффективность биопленок и значимость биообрастаний».

Тема 2. Решение проблемной задачи «Эффективность и безопасность существующих методов уничтожения отходов».

Тема 3. Конференция на тему «Биотрансформация ксенобиотиков»

10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).

10.1 Основная литература:

1. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. и др. Прикладная экобиотехнология : учеб.

пособие в 2 т. - 2-е изд. - Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний. -. Гриф. 2010. Т.1. 621 с.

Т.2. 446 с.

2.Ксенофонтов Б.С. Основы микробиологии и экологической биотехнологии.

[Электронный ресурс] / Б.С. Ксенофонтов. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 224 с. Режим доступа: www.znanium.com/

10.2 Дополнительная литература:

1.Клаг, У. и др. Основы генетики. М.: Техносфера, 2009. - 896 с.

2.Макконки, Э. Геном человека. М.: Техносфера, 2011. - 288 с.

3.Щелкунов, С.Н. Генетическая инженерия. Новосибирск, 2004. – 496 с. Гриф УМО

4. Шевердин, А. В. Биотехнологии и экологическая безопасность человека [Электронный ресурс] / А. В. Шевердин // Право и экология: материалы VIII Международной школыпрактикума молодых ученых-юристов (Москва, 23-24 мая 2013 г.) / Отв. ред. Ю. А.

Тихомиров, С. А. Боголюбов. - М.: ИЗиСП: ИНФРА-М, 2014. - с. 200 - 203. - Режим доступа: www.znanium.com/

5. Белокрылова, Е. А. Особенности правового обеспечения отношений в области экологической безопасности нанотехнологий и наноматериалов [Электронный ресурс] / Е.

А. Белокрылова // Право и экология: материалы VIII Международной школы-практикума молодых ученых-юристов (Москва, 23-24 мая 2013 г.) / Отв. ред. Ю. А. Тихомиров, С. А.

Боголюбов. - М.: ИЗиСП: ИНФРА-М, 2014. - с. 167 - 172. - Режим доступа:

www.znanium.com/

10.3 Интернет-ресурсы:

1. c.bio.ru

2. bibliofond.ru

3. microzym.ru

4. bioplaneta.ru

5. scholar.ru

11. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).

Мультимедийные презентации

12. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором, видеофильмами. На факультете имеется для проведения занятий 3 мультимедийные аудитории, есть специализированные лаборатории: центр микроскопии (№ 408), оснащенный электронным микроскопом LSM 510-мета, фазово-контрастным микроскопом Axioimager А1; лаборатория молекулярной генетики (№ 309), оснащенная хроматографом ВСЖХ, ПЦР; лаборатория популяционной генетики (№ 111), оснащенная приборами для проведения электрофореза и цитогенетических исследований.



Похожие работы:

«Список опубликованных работ доцента кафедры биологии Давыдова Владимира Витольдовича 1. Бутвиловский В. Э., Давыдов В. В. Реакция различных нейромоторных единиц при экспериментальном трихинеллезе средней степени тяжести (по данным кариометрии) // Актуальные вопросы медицинской и ветеринарной паразитологии. Тез. докл. междунар. науч. конф. Витебск, 1993. с. 4-5.2. Петренко Л.Д., Давыдов В.В. Перекисное окисление липидов в крови и тканях белых крыс, инвазированнных Tr. spiralis // Актуальные...»

«http://www.bio.bsu.by/zoology/shalapyonok_ru.phtml Страница 1 Распечатать Сайт Биологического Факультета версия для печати или вернуться Шалапенок Елена Семеновна Персоналии кафедры зоологии Биологического факультета БГУ. ПЕРСОНАЛИИ КАФЕДРЫ ЗООЛОГИИ Профессорско-преподавательский состав Учебно-вспомогательный состав Научные сотрудники Аспиранты и магистранты Шалапенок Елена Семеновна (1931-2010) Доцент кафедры зоологии, кандидат биологических наук, доцент Выпускница Белорусского...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт биологии Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Боме Н.А. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ РАСТЕНИЙ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов по направлению подготовки 020400.68 Биология, магистерская программа Биотехнология», форма обучения очная Тюменский...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 10.06.2015 Рег. номер: 775-1 (29.04.2015) Дисциплина: Практикум по профилю Учебный план: 06.03.01 Биология/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Белкин Алексей Васильевич Автор: Белкин Алексей Васильевич Кафедра: Кафедра анатомии и физиологии человека и животных УМК: Институт биологии Дата заседания 24.02.2015 УМК: Протокол заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования согласования Зав. кафедрой Соловьев Рекомендовано к...»

«Сергей Викторович Пушкин Кадастр жесткокрылых насекомых (insecta: coleoptera) Предкавказья и сопредельных территорий http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=11824002 Кадастр жесткокрылых насекомых (insecta: coleoptera) Предкавказья и сопредельных территорий. Учебное пособие : Директ-Медиа; М.-Берлин; 2015 ISBN 978-5-4475-3629-9 Аннотация Допущено учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,...»

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОФСОЮЗОВ Материалы XI Всероссийской научно-практической конференции 19 февраля 2015 года Рекомендовано к публикации редакционно-издательским советом СПбГУП Санкт-Петербург ББК 75 Ф48 Составители: М. М. Бобров, почетный заведующий кафедрой физического воспитания СПбГУП, профессор, заслуженный тренер СССР, заслуженный работник физической культуры РФ; А. С. Радченко, профессор кафедры физического воспитания СПбГУП, доктор биологических наук; И. В....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт биологии Кафедра экологии и генетики Г.А. Петухова Основы экологии Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов по направлению подготовки 040100.62 Социология (уровень бакалавриата) форма обучения очная Тюменский государственный университет Петухова Г.А. Основы экологии....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего и профессионального образования «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Биологический факультет Учебно-методический комплекс по дисциплине (модулю) «ПОЧВОВЕДЕНИЕ» Направление (специальность) 021900.62 – почвоведение код по ОКСО Наименование направления Профиль подготовки Земельный кадастр и сертификация почв Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт биологии Кафедра экологии и генетики И.В. Пак ГЕНЕТИКА РАЗВИТИЯ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов по направлению подготовки 020400.68 Биология, магистерская программа «Экологическая генетика», форма обучения очная Тюменский государственный университет Пак И.В....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт биологии Кафедра зоологии и эволюционной экологии животных А.Г. Селюков ЗООЛОГИЯ ХОРДОВЫХ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов по направлению подготовки 06.03.01 – Биология (уровень бакалавриата), форма обучения очная Тюменский государственный университет Селюков А.Г....»







 
2016 www.metodichka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Методички, методические указания, пособия»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.