скачать Министерство образования и науки Российской Федерации
-
Утверждаю:
Председатель Учебно-методического объединения вузов РФ по образованию в области зоотехнии и ветеринарии, ректор ФГОУ ВПО МГАВМиБ, академик РАСХН, профессор ____________ Ф.И. Василевич «_____»__________2011 г. |
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Наименование дисциплины «Вирусология и биотехнология»
Рекомендуется для направления подготовки (специальности) 111801 Ветеринария
Квалификация (степень) «специалист»
Москва 2011
^ Дисциплина «Вирусология и биотехнология» является комплексной и условно делится на курсы «Вирусология» и «Биотехнология». Цель курса «Вирусология» - овладение теоретическими основами вирусологии и приобретение знаний и навыков профилактики и диагностики вирусных болезней животных. Основная цель преподавания курса «Биотехнология» – дать студентам теоретические знания и практические навыки по основным промышленным методам производства биопрепаратов, выявления, выделения, разделения, очистки и конструирования биологически активных веществ, а также создания новых активных форм организмов, отсутствующих в природе. Задачи курса «Вирусология» изучение особенностей биологии вирусов и взаимодействия их с заражаемым организмом; усвоение основных принципов диагностики вирусных болезней животных; овладение современными вирусологическими методами лабораторной диагностики. В задачи курса «Биотехнология» входят: - ознакомление студентов с природой и многообразием биотехнологических процессов, достижениями биотехнологии в области ветеринарии; - изучение технологии получения производственных питательных сред для культивирования различных микроорганизмов; - изучение условий, влияющих на скорость микробиологических процессов, рост и развитие микробных популяций; - оптимизация микробного процесса; - отработка практических навыков по выделению производственных штаммов микроорганизмов, их селекции, хранения, использования для промышленного изготовления вакцин и антигенов; - изучение технологии приготовления терапевтических и диагностических сывороток и гамма-глобулинов, пробиотиков, антибиотиков, ферментов, витаминов и др.; - изучение технологии получения рекомбинантных ДНК, генно-инженерных вакцин и моноклональных антител и их использования в ветеринарной медицине; - изучение методов контроля, стандартизации и сертификации биологических препаратов и аттестации производственных линий; - изучение устройств основного производственного оборудования для приготовления питательных сред и лекарственных форм препаратов; ознакомление с подразделениями биопредприятий, организацией и управлением биологическим производством с использованием современной электронной техники; - изучение перспективных и экологически безопасных технологических процессов, основанных на использовании микроорганизмов.
^ цикл – общепрофессиональный ветеринарно-биологический Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента ^ : - физические и химические основы жизнедеятельности организма; химические законы взаимодействия молекул различных соединений; - основы систематики мира животных; - особенности биологии отдельных её видов; происхождение и развитие объектов живой природы; - микроструктуру тканей и клеток; - закономерности строения и физиологических процессов организма. При изучении дисциплины «Биотехнология» студент должен: - знать основные учения в области гуманитарных и социально-экономических наук, научно анализировать социально значимые проблемы и процессы; - владеть современными научными методами познания природы на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественно научное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций; - знать кинетические основы микробиологических процессов, количественные и качественные характеристики роста и развития микробных популяций, механизмы, определяющие скорость биологических процессов; - иметь представление о способах масштабирования и оптимизации биотехнологических процессов, координирования микробного метаболизма; - знать методы и приемы, позволяющие получать биологически активные соединения и биопрепараты и успешно применять их в ветеринарной практике; - знать технологию производства профилактических, диагностических и терапевтических препаратов, в том числе генно-инженерных вакцин, моноклональных антител, иммобилизованных ферментов; - знать основные и вспомогательные элементы технологии производства и контроля качества биопрепаратов; - иметь представление о методах подготовки технологического оборудования к работе, выделения, концентрирования, высушивания и приготовления готовых лекарственных форм препаратов из продуктов микробного синтеза.
^ : - пользоваться лабораторным оборудованием и инструментарием, базовыми методами микроскопических исследований (приготовление и окрашивание препаратов для микроскопии), статистическими методами обработки биологического эксперимента; - проводить микроскопию с помощью светового, люминесцентного и электронного микроскопов; - пользоваться приборами и оборудованием, применяемыми в микробиологической промышленности, подготавливать их к работе (биореакторы, приборы производства и контроля, технологическое оборудование и др.); - составлять прописи питательных сред и проводить их контроль по общему и аминному азоту, триптофану, рН; - готовить питательные основы, среды и дополнительные растворы для культивирования микроорганизмов; - поддерживать жизнеспособность эталонных и производственных штаммов микроорганизмов, посевных культур; - культивировать микроорганизмы с использованием различных питательных сред; - определять число живых клеток микроорганизмов в пробах различными методами; - культивировать вирусы в организме животных, в куриных эмбрионах и в культурах клеток и определять титр вирусов; - проводить сертификацию эталонных штаммов микроорганизмов и биопрепаратов; - отбирать животных-продуцентов и проводить их гипериммунизацию; - готовить диагностические, профилактические и терапевтические биопрепараты; - осуществлять контроль показателей качества биопрепаратов различными методами; - пользоваться оборудованием и контрольно-измерительными приборами; - расфасовывать биопрепараты в ампулы и флаконы; - составлять серии биопрепаратов и проводить их стандартизацию; - проводить статистическую обработку и определять достоверность полученных данных. - определять экономическую эффективность биотехнологических процессов. ^ иммунология, эпизоотология и инфекционные болезни, организация ветеринарного дела и ветеринарно-санитарная экспертиза.
^ дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: а) общекультурных (ОК) – владение культурой мышления, способности к анализу и обобщению информации, постановке цели, определению задач и путей для её достижения (ОК-1) б) профессиональных (ПК) – умение грамотно пользоваться лабораторным оборудование и инструментарием в диагностических целях; планировать диагностические и профилактические мероприятия при вирусных болезнях животных для оздоровления хозяйств; проводить диагностические исследования; знать методы асептики и антисептики и их применение; соблюдать правила работы, транспортировки и хранения вируссодержащего материала; уметь применять инновационные методы научных исследований в ветеринарии. В результате изучения дисциплины студент должен: знать основные виды вирусов и прионов, формы их существования и физико-химическую структуру, особенности таксономии, патогенез вирусных болезней на уровне клетки и организма, особенности противовирусного иммунитета, современные подходы к профилактике и принципам диагностики вирусных болезней животных, характеристику некоторых, наиболее актуальных, вирусных болезней; уметь самостоятельно анализировать полученную информацию и применять её для решения тестовых заданий по общей и частной вирусологии; владеть принципами охраны труда и безопасности работы с вируссодержащим материалом, методами индикации, изоляции и идентификации вирусов в патологическом материале.
^ Общая трудоёмкость дисциплины вирусологии составляет 5 зачётных единиц.
Вид учебной работы | Вирусология | Биотехнология | Всего часов | Семестры | Всего часов | Семестры | 5 | | 7 | | ^ | 54 | 54 | | 36 | 36 | | В том числе: | | | | | | | Лекции | 20 | 20 | | 14 | 14 | | Практические занятия (ПЗ) | 10 | 10 | | | | | Семинары (С) | - | - | | - | - | | Лабораторные работы (ЛР) | 24 | 24 | | 22 | 22 | | ^ | 54 | 54 | | 36 | 36 | | В том числе: | | | | | | | Курсовой проект (работа) | | | | | | | Расчётно-графические работы | | | | | | | Реферат | + | + | | + | + | | Другие виды самостоятельной работы | + | + | | + | + | | Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | Экзамен | Экзамен | | Зачет | Зачет | | Общая трудоёмкость час. | 108 | 108 | | 72 | 72 | | Зачетные единицы | 3 | 3 | | 2 | 2 | |
^
5.1. Содержание разделов курса «Вирусология»
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела | 1 | 2 | 3 | 1. | Введение в вирусологию | Открытие вирусов, история их изучения. Роль вирусов в инфекционной патологии животных, растений и человека. Ветеринарная вирусология, её задачи и достижения. Значение профилактики и диагностики в борьбе с вирусными болезнями. | 2. | Культивирование вирусов | Обзор живых систем (естественно-восприимчивые и лабораторные животные, куриные эмбрионы, культура клеток) для культивирования вирусов. Культура клеток: классификация, особенности, преимущество перед другими живыми системами в диагностике вирусных болезней животных и биотехнологии. | 3. | Структура и химический состав вирионов | Особенности принципа организации вирионов вирусов: морфология, типы симметрии, размер, простые и сложные вирусы. Характеристика структурных компонентов вириона (геном; белки, структурные и неструктурные; углеводы; липиды) и их функции. | 4. | Таксономия вирусов | Основные принципы современной таксономии и номенклатуры вирусов, их научное и практическое значение. Прионы и вироиды, их место в таксономии. Семейства вирусов позвоночных. Классификация вирусов по Д.Балтимору. | 5. | Репродукция вирусов | Клеточный геном и реализация генетической информации in vivo. Формы взаимодействия вириона вируса с клеткой. Этапы репродукции вирионов. Внутриклеточные формы вируса. Исходы вирусной инфекции на уровне клетки. | 6. | Особенности противовирусного иммунитета
| Классификация факторов противовирусного иммунитета. Неспецифические факторы: основные виды и их значение в противовирусном иммунитете. Специфические факторы: клеточный и гуморальный противовирусный иммунитет, их взаимодействие. | 7. | Патогенез вирусных болезней | Уровни патогенеза вирусных инфекций. Характеристика стадий патогенеза. Исходы вирусной болезни. Вирусоносительство, персистенция и реконвалесценция. Факторы иммунитета на этапах патогенеза вирусных болезней. | 8. | Специфическая и неспецифическая профилактика вирусных болезней | Классификация противовирусных вакцин. Принципы получения и контроля живых и инактивированных вакцин. Характеристики молекулярных и генно-инженерных вакцин. Проблема химиотерапии вирусных болезней: перспективы развития. | 9. | Принципы диагностики вирусных болезней . Серологические реакции в вирусологии. Плимеразная цепная реакция. | Схемы диагностики вирусных болезней. Этапы лабораторной диагностики вирусных болезней. Общие принципы серологических реакций. Понятие об антигене и антителе. Виды серологических реакций, их достоинства и недостатки, область применения. Методика проведения полимеразной цепной реакции. | 10. | Обзор некоторых вирусов, поражающих животных. Пневмоэнтериты крупного рогатого скота. | Вирусные болезни млекопитающих и птиц. Бычий аденовирус, вирус инфекционного ринотрахеита, вирус парагриппа третьего серотипа, вирус вирусной диареи и респираторно-синцитиальной вирус крупного рогатого скота: строение вирионов, особенности репродукции и антигенных свойств, характеристика болезней, вызываемых этими вирусами, особенности их диагностики и специфической профилактики. |
5.2. Содержание разделов курса «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела | 1 | 2 | 3 | | ^ | 1 | Основные принципы биотехнологии | Определение биотехнологии как науки в области практической деятельности человека. Задачи и перспективы биотехнологии в XXI веке. Биотехнология как одно из древнейших направлений деятельности человека. Новейшие методы получения, трансформации и улучшения пищевых продуктов в настоящее время и на перспективу. Сельскохозяйственная биотехнология как основа прогресса в растениеводстве и животноводстве. Промышленная биотехнология как новая технологическая деятельность человека. Экологическая биотехнология и ее задачи в решении вопросов охраны окружающей среды и эффективного природопользования. | 2. | Основные методы биотехнологии | Микробные, растительные, животные клетки как основа современной биотехнологии. Размножение и метаболизм клеток. Экзо- и эндометаболиты как целевые продукты биотехнологии. Накопление биомассы как начальная стадия биотехнологических процессов. Переработка биомассы как способ получения клеточных компонентов и эндометаболитов. Современные способы комплексной переработки клеточной биомассы. Получение экзометаболитов – основа производства биологически активных веществ. Значение методов биосинтеза и биотрансформации. Закономерности выделения метаболитов клетками разных видов. Научные и практические основы регулирования процессами биосинтеза и трансформации. Взаимосвязь биологических, химических и физико-химических методов в биотехнологических процессах и использование их в безотходных технологиях.
| 3. | Инженерно-техническое обеспечение биотехнологических процессов | Технологические приемы и аппаратурное оформление процессов культивирования микроорганизмов и клеточных культур. Устройство и основные принципы работы биореакторов, стерилизующих аппаратов и установок. Обезвреживание водных и газообразных выбросов. Проблемы тепло- и массообмена в промышленной биотехнологии. Чистые производственные помещения (ЧПП) и их характеристика. Основное оборудование ЧПП, их ламинирование и валидация. Надежность биотехнологических систем, охрана окружающей среды в биотехнологии. Правила соблюдения техники безопасности при выполнении биотехнологических приемов. Биотехнологическое производство как источник экологической опасности.
| 4. | Биотехнологические производства | Промышленная технология производства белков, аминокислот, ферментов, витаминов, антибиотиков, пробиотиков, вакцин, гипериммунных сывороток, диагностических препаратов и т.д.
| | ^ | 5. | Технология приготовления питательных основ, сред и дополнительных растворов для культивирования микроорганизмов | Технология изготовления гидролизатов, экстрактов, настоев, лизатов как основ для получения производственных питательных сред с целью культивирования микроорганизмов. Приготовление гидролизатов с применением ферментативного, химического и сочетанного ферментативного и химического гидролизата исходного сырья. Изыскание наиболее дешевого не пищевого белоксодержащего сырья для получения гидролизатов, в том числе и из отходов вакцинно-сывороточного и инкубаторного производства. Основные требования при изготовлении питательных сред для микроорганизмов. Классификация питательных сред по назначению (простые, производственные, специальные). | 6. | Биотехнологические основы культивирования микроорганизмов | Глубинный и поверхностный способы культивирования микроорганизмов. Сущность и различия таких способов культивирования микроорганизмов в промышленных условиях. Значение аэрации при культивировании микроорганизмов глубинным способом. Основные этапы технологического процесса глубинного выращивания микроорганизмов в биореакторах (ферментерах) | 7. | Технологические основы выделения и концентрирования биопрепаратов и продуктов микробного синтеза
| Методы выделения и концентрирования биопрепаратов и продуктов микробного синтеза. Физико-химические свойства культуральной жидкости и выделяемого продукта (термолабильность, стойкость к различным химическим агентам и др.). Требования к конечной форме продукта (степень чистоты и степень концентрирования). Технологические и технико-экономические показатели (выход продукта, производительность оборудования, необходимость дальнейшей обработки и др.). | 8. | Биотехнология изготовления вакцин | История создания профилактических препаратов против инфекционных болезней (три периода). Общие принципы современной классификации вакцин. Понятие о живых и инактивированных, поливалентных и ассоциированных, гомологичных и гетерологичных, корпускулярных и субъединичных, рекомбинантных и реассортантных, генно-инженерных и пептидных (синтетических) вакцинах.Технология изготовления живых вакцин из искусственно ослабленных (аттенуированных) и природных авирулентных штаммов бактерий, грибов, вирусов. Способы аттенуации вирулентных штаммов микроорганизмов (физические, химические, биологические, генно-инженерные). | 9. | Биотехнология изготовления гипериммунных сывороток и иммуноглобулинов
| Понятие о специфической серотерапии и серопрофилактике. История создания гипериммунных сывороток, их классификация по направленности действия, природе используемых антигенов и по специфическому действию на антигены. Характеристика производственных помещений, оборудования структурных подразделений сывороточного цеха. | 10. | Технологические основы приготовления диагностических препаратов
| Специфическая диагностика как одно из важнейших звеньев в проводимых мероприятиях против инфекционных и паразитарных болезней животных. Понятие о диагностических иммунных сыворотках, антигенах, аллергенах, бактериофагах. Диагностические сыворотки. Агглютинирующие, преципитирующие, антитоксические, лизирующие (комплементсвязывающие), флуоресцирующие диагностические сыворотки, технология их изготовления. Моноклональные антитела, технологические приемы их получения. Диагностическое, фармацевтическое и терапевтическое значение моноклональных антител. Антигены-диагностикумы. Назначение таких диагностикумов. Моно-и полиантигенные диагностикумы. Технология приготовления антигенов-диагностикумов для серологических исследований. Особенности приготовления эритроцитарных диагностикумов. | 11. | Основы биотехнологии производства и контроля антибиотиков. | Значение антибиотиков в лечении больных животных и людей и в профилактике инфекционных заболеваний. Положительные и отрицательные стороны антибиотикотерапии. Классификация антибиотиков по спектру действия на микроорганизмы, по химической структуре, молекулярному механизму действия. Основные технологические процессы производства антибиотиков. | 12. | Технологические основы производства и контроля пробиотиков и продуктов молочнокислого брожения, применение их в ветеринарии и медицине. | Диетические и лечебные свойства молочнокислых продуктов. Характеристика основных групп молочнокислых бактерий. Селекция молочнокислых бактерий. Питательные среды для молочнокислых бактерий и технология их приготовления. Приготовление заквасок молочнокислых бактерий для производства молочнокислых продуктов, использование их при силосовании кормов. Технологические приемы приготовления пробиотиков. | 13. | Основные технологические принципы производства ферментов как веществ микробного синтеза.
| Понятие о ферментах, их роль в жизнедеятельности микроорганизмов и других живых систем. Применение ферментов в народном хозяйстве, в хлебопечении, сыроделии, пивоварении, виноделии, в производстве плодовых соков, в производстве льна, в синтезе моющих средств, в комбикормовой промышленности, в производстве премиксов, белково-витаминных концентратах и т.д. Технология производства ферментов микробиологическим способом | 14. | Основы биотехнологии производства витаминов как веществ микробного синтеза
| Значение витаминов для организма животных. Промышленное (крупномасштабное) производство витаминов. Микроорганизмы - суперпродуценты витаминов. Витамины, выпускаемые отечественной микробиологической промышленностью. | 15. | Стандартизация, принципы контроля и сертификации биопрепаратов
| Значение качества продукции, выпускаемой биологической промышленностью. Система контроля производства и качества биопрепаратов. Вклад отечественных ученых в создание и развитие государственного контроля ветеринарных биопрепаратов. Требования, предъявляемые к эталонным (контрольным) и производственным штаммам микроорганизмов. Основные показатели контроля качества биопрепаратов и технологические приемы его выполнения. |
5.3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами курса вирусология
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 1. | Иммунология | | | + | | + | + | + | + | + | | 2. | Эпизоотология и инфекционные болезни | | + | | + | + | | + | + | + | + |
^ с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами курса биотехнология
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых дисциплин | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | 1. | Эпизоотология и инфекционные болезни | + | | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | | | + | | 2. | Ветеринарно-санитарная экспертиза | | + | | + | | | + | | | | + | + | + | + | | | 3. | Организация ветеринарного дела | + | | + | | + | | + | | + | + | + | | | | + |
5.5. Разделы дисциплин и виды занятий курса вирусология
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Практ. занятия | Лаб. занятия | Семинары | СРС | Всего час. | 1. | Введение в вирусологию | 2 | - | - | - | | 2 | 2. | Культивирование вирусов | 2 | | 10 | - | | 12 | 3. | Структура и химический состав вирионов | 2 | | - | - | | 2 | 4. | Таксономия вирусов | 2 | | - | - | 4 | 6 | 5. | Репродукция вирусов | 2 | | - | - | 4 | 6 | 6. | Особенности противовирусного иммунитета | 2 | | - | - | 4 | 6 | 7. | Патогенез вирусных болезней | 2 | | - | - | 4 | 6 | 8. | Специфическая и неспецифическая профилактика вирусных болезней | 2 | | 4 | - | 10 | 16 | 9. | Принципы диагностики вирусных болезней . Серологические реакции в вирусологии. Плимеразная цепная реакция. | 2 | 4 | 8 | - | 20 | 34 | 10. | Обзор некоторых вирусов, поражающих животных. Пневмоэнтериты крупного рогатого скота. | 2 | 6 | 2 | - | 8 | 18 | | ИТОГО: | 20 | 10 | 30 | - | 54 | 108 |
5.6. Разделы дисциплин и виды занятий курса БИОТЕХНОЛОГИИ № п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Практ. занятия | Лаб. занятия | Семинары | СРС | Всего час. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 1 | Основные принципы биотехнологии | 2 | - | - | - | 2 | 4 | 2 | Основные методы биотехнологии | - | - | 2 | - | 4 | 6 | 3 | Инженерно-техническое обеспечение биотехнологических процессов | - | -
| 2 | - | 4 | 6 | 4 | Биотехнологические производства | 2 | - | - | - | 4 | 6 | 5 | Технология приготовления питательных, сред и дополнительных растворов для культивирования микроорганизмов | - | - | 2 | - | 2 | 4 | 6 | Биотехнологические основы культивирования микроорганизмов | 2 | - | 2 | - | 2 | 6 | 7 | Технологические основы выделения и концентрирования биопрепаратов и продуктов микробного синтеза
| 2 | - | 2 | - | 2 | 6 | 8 | Биотехнология изготовления вакцин | 2 | - | - | - | 2 | 4 | 9 | Биотехнология изготовления гипериммунных сывороток и иммуноглобулинов
| - | - | 2 | - | 2 | 4 | 10 | Технологические основы приготовления диагностических препаратов
| 2 | - | 2 | - | 2 | 6 | 11 | Основы биотехнологии производства и контроля антибиотиков. | - | - | 2 | - | 2 | 4 | 12 | Технологические основы производства и контроля пробиотиков и продуктов молочнокислого брожения, применение их в ветеринарии и медицине. | - | - | 2 | - | 2 | 4 | 13 | Основные технологические принципы производства ферментов как веществ микробного синтеза. | - | - | 2 | - | 2 | 4 | 14 | Основы биотехнологии производства витаминов.
| - | - | 2 | - | 2 | 4 | 15 | Стандартизация, принципы контроля и сертификации биопрепаратов
| 2 | - | - | - | 2 | 4 | | ИТОГО: | 14 | - | 22 | | 36 | 72 |
^
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоёмкость (час.) | 1. | № 2. Культивирование вирусов. | Заражение и вскрытие лабораторных животных. Отбор патматериала. Заражение и индикация вирусов в куриных эмбрионах. Реакция гемагглютинации. Получение и использование культуры клеток, индикация вирусов в культурах клеток. | 10 | 2. | №8.Специфическая и неспецифическая профилактика вирусных болезней. | Титрование вирусов по инфекционному действию. Титрование вирусов по гемагглютинирующему действию. | 4 | 3. | №9. Принципы диагностики вирусных болезней . Серологические реакции в вирусологии. Плимеразная цепная реакция. | Схема диагностики вирусных болезней животных. Этапы лабораторной диагностики. Реакция иммунной флуоресценции (РИФ). Иммуноферментный анализ (ИФА). Реакция диффузной преципитации (РДП). Реакция нейтрализации (РН). Реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). Реакция торможения (РТГА). | 8 | 4. | №10. Обзор некоторых вирусов, поражающих животных. Пневмоэнтериты крупного рогатого скота. | Лабораторная диагностика бешенства. Лабораторная диагностика ящура. Лабораторная диагностика оспы птиц. | 2 | | Всего: | | 24 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
|