Биотехнология животных: предмет, методы и задачи.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Программа дисциплины
Редакция № __
«Биотехнология животных»
от «___»______
для преподавателя
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«БИОТЕХНОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ»
для специальностей 6М060700 – «Биология»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Семей 2013
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 2 из 11
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель _______________ «____»___________20____г. К.Нуржанова
к.с.х..н., и.о. профессора кафедры «Животноводство и охотоведение с
основами морфологии»
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Животноводство и охотоведение с основами
морфологии»
Протокол от «___»_______20___ года, № ___
Заведующий кафедрой_____________ С.Тугамбаева
2.2 На заседании учебно-методического бюро Аграрного факультета
Протокол от «___»_____20____ года, № ___
Председатель _______________ А. Тлеубаева
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано
методического совета университета
к
изданию
на
Протокол от «___»_____20___ года, № __
Председатель УМС _______________ Г. Искакова
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
заседании
Учебно-
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Общие положения
4 Содержание рабочей учебной дисциплины
5 Перечень тем для самостоятельной работы студентов
6 Учебно-методическая карта по дисциплине
7 Карта обеспеченности учебно-методической литературой
8 Литература
Страница 3 из 11
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 4 из 11
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Программа дисциплины для преподавателя, входящая в состав учебнометодического комплекса, по дисциплине «Биотехнология животных»
предназначена для магистрантов специальности 6М060700 «Биология».
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Настоящая программа дисциплины для преподавателя устанавливает
порядок организации учебного процесса по дисциплине «Биотехнология
животных» в соответствии с требованиями и рекомендациями следующих
документов:
- каталог элективных дисциплин Государственного университета имени
Шакарима г. Семей
- учебная программа дисциплины «Биотехнология животных»
- СТУ 042-СГУ-4-2013 Стандарт университета «Общие требования к
разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
- ДП 042-1.01- 2013 Документированная процедура «Структура и
содержание учебно-методических комплексов дисциплин»
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Краткое содержание дисциплины
Дисциплина «Биотехнология животных» предназначена для магистрантов
специальности 6М060700 «Биология».
В данное время возникает острая потребность изучения методов
эмбриотрансплантации, эмбриокультуры и эмбриоинженерии. Выявление
признаков, по которым можно предсказать генотип у животных по
физиологическим параметрам представляет большой научный интерес.
Понимание механизма, контролирующего рост, развитие и созревание
овулирующих фолликулов, оплодотворение гамет и эмбриональное развитие
плода, могло бы способствовать выявлению селекционных критериев
генетического улучшения воспроизведения, что очень ценно для разработки
новых приемов наследственно обусловленного повышения плодовитости
животных. Селекционные аспекты разведения во многом определяются
процессами, способствующими регулированию биологических качеств
животных.
3.2 Цель изучения дисциплины
Цель - получение студентами теоретических знаний по общим вопросам
биотехнологии и практические навыки по трансплантации эмбрионов и
эмбриоинженерным исследованиям в животноводстве.
3.3 Основные задачи изучения дисциплины
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 5 из 11
 изучение направления и методов исследования сельскохозяйственной
биотехнологии;
 определение места биотехнологии среди других биологических наук и ее
значение для селекции, экологии;
 изучение молекулярно-генетических и клеточных основ онтогенеза;
 освоение культуральных, эмбриоинженерных и трансплантационных
методов.
3.3 Результаты обучения
В результате обучения дисциплины студент должен:
 знать теоретические основы репродукции лабораторных животных;
 владеть теоретическими знания и практическими навыками по данной
дисциплине и извлечь практическую пользу для своей профессиональной
деятельности;
 усвоить практические навыки по биотехнологическим исследованиям;

уметь
свободно
ориентироваться
в
рынке
коммерческих
биотехнологических продуктов и, в зависимости от поставленных целей,
заниматься нужными исследованиями и биотехнологической практикой.
 приобрести знания по различным направлениям биотехнологии.
3.5 Пререквизиты курса: «Цитология», «Генетика», «Физиология животных».
3.6 Постреквизиты курса: «Биология индивидуального развития»,
«Молекулярная биология», «Методика преподавания биологии».
3.7 Выписка из рабочего учебного плана
Курс Семестр Кредиты ЛК СПЗ
1
2
3
15
-
ЛЗ
30
Таблица 1
СРСП СРС Всего
Форма
отчетности
22,5 67,5 135
Экзамен
4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Наименование тем и их содержание
1
Лекционные занятия
Модуль 1 Основы воспроизводства животных
Блок 1 Биология размножения животных
Таблица 2
Количество
часов
2
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 6 из 11
Введение. Предмет и задачи, методы эмбриоинженерии.
Краткий очерк истории эмбриоинженерии.
Основы биологии размножения животных.
Селекционные аспекты биотехнологии.
Суперовуляция и осеменение самок-доноров
Блок 2 Эмбриокультуральные исследования
Трансплантация эмбрионов
Биологическая сущность и культивирование гамет
Оплодотворение гамет и культивирование эмбрионов in vivo
Модуль 2 Получение запрограммированных животных
Блок 1 Криоконсервация гамет и эмбрионов
Оценка, селекция и отбор гамет и эмбрионов
Культивирование и оплодотворение гамет in vitro
Криобанк гамет и эмбрионов
Блок 2 Микроманипуляции на уровне ДНК
Основы молекулярной биотехнологии
Векторы клонирования и секвенирование ДНК
Блок 3 Микротехнологии в генной инженерии
Микротехнологии на уровне ядерного аппарата клетки
животных
Трансгенные, клонированные и химерные животные
Лабораторные занятия
Эмбриоинженерия: предмет, методы и задачи.
Биологическая сущность репродуктивного аппарата животных
Биологическая сущность гамет животных
Биотехнологический резерв животных
Отбор самок-доноров, самок-реципиентов.
Подбор матерей: мать-донор и матери-реципиенты
Суперовулированный фолликулогенез.
Уровень суперовуляции
Методы трансплантации эмбрионов
Оценка, селекция и отбор гамет
Оценка, селекция и отбор эмбрионов
Оплодотворение и культивирование гамет
РК 1
Оплодотворение и культивирование эмбрионов
Взаимодействие между ооцитами и эмбрионами
Взаимодействие между донором, эмбрионом, реципиентом и
трансплантатом.
Влияние
материнского
эффекта
на
формирование
продуктивных качеств у трансплантантов.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 7 из 11
2
Молекулярные основы биотехнологии
Трансгенные, химерные и клонированные животные
Теоретические основы эмбриоинженерии
РК 2
2
2
2
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
5.1 Эмбриоинженерия: зарождение, становление и развитие.
5.2. Биотехнология животных в Казахстане.
5.3 Методы количественной биологии в биотехнологии
5.4 Суперовуляция и синхронизация охоты.
5.5 Искусственное осеменение.
5.6
Фенотипическая
изменчивость
селекционируемых
признаков
трансплантантов.
5.7 Оценка гамет и эмбрионов лабораторных животных.
5.8 Селекция и отбор гамет и эмбрионов лабораторных животных.
5.9 Процедуры, связанные с экстракорпоральным оплодотворением.
5.10 Теоретические аспекты замораживания гамет и эмбрионов.
5.11 Методы криоконсервации и витрификации.
5.12 Механизмы репликации, транскрипции и трансляции.
5.13 Химический синтез ДНК.
5.14 Полимеразная цепная реакция.
5.15 Микрохирургические манипуляции на уровне гамет и эмбрионов
лабораторных животных.
6 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Таблица 4
Тема
Лекционные занятия
Лабораторные
занятия
1
Введение. Предмет
и задачи, методы
биотехнологии
животных. Краткий
очерк истории
эмбриоинженерии.
2
Биотехнология
животных:
предмет, методы
и задачи.
Биологическая
сущность
репродуктивного
аппарата
Наглядные
пособия,
ТСО,
плакаты,
стенды
3
Слайдлекция,
плакаты
Вопросы для
самостоятельного
изучения
Форма
контроля
4
5
1.
Могут
ли Устный
генетически
опрос
проектируемые
организмы повлиять на
естественное
биологическое
разнообразие?
2.
Почему
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
животных
Основы биологии
Биологическая
размножения
сущность гамет
животных
животных.
Биотехнологическ
ий резерв
животных
Селекционные
аспекты
биотехнологии
Плакаты,
макро-и
микропрепара
ты, слайды по
репродуктивн
ой системе
зверей
Отбор
самокдоноров, самокреципиентов.
Подбор матерей:
мать-донор
и
материреципиенты
Суперовуляция
и
осеменение
самок- Суперовулирован
ный
доноров
фолликулогенез.
Уровень
суперовуляции
Плакаты,
таблицы,
слайды по
воспроизводс
тву зверей
Трансплантация
эмбрионов
Плакаты,
хирургически
е
инструменты
для
эмбриотрансп
лантации
Методы
трансплантации
эмбрионов.
Оценка, селекция
и отбор гамет.
»
20
Страница 8 из 11
традиционные методы
селекции не могут
обойтись
без
биотехнологических
приемов и методов?
1.
Какова
биологическая
сущность
репродуктивной
системы
зверей
в
зависимости
от
половой
принадлежности?
2. Из каких органов
состоит
репродуктивная
система
зверей
в
зависимости
от
половой
принадлежности?
1.
Почему
яйцеклетки отличаются
от
сперматозоидов,
ведь они выполняют
общую для биологии
функцию?
2.
Почему
при
гаметогенезе
сперматозоидов
образуется больше, чем
яйцеклеток?
1.
Как
классифицируют
гормоны репродукции
в
зависимости
от
действия на организм?
2.
Какие
изменения необходимо
учитывать
при
осеменении
суперовулированных
самок-доноров?
1.
Самецпроизводитель и самецпробник: особенности
их использования.
2.
Самка-донор и
самка-реципиент:
особенности их
использования.
Устный
опрос
Решение
ситуацио
нной
задачи.
Решение
индивиду
ального
задания
Устный
опрос
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
Биологическая
Оценка, селекция
сущность
и и
отбор
культивирование
эмбрионов.
гамет
Оплодотворение и
культивирование
гамет.
Плакаты,
стенды
половых
клеток
»
20
Страница 9 из 11
1.Какие
гормоны
применяют
для
синхронизации охоты?
2.Почему
в
звероводстве обычно
не применяют гормоны
для
синхронизации
охоты?
Оплодотворение
РК 1
Кафедральны 1.Какими
гамет
и
й стенд
преимуществами
культивирование
«Развитие
обладает
эмбрионов in vivo
эмбрионов
хирургический метод
млекопитающ трансплантации
их»
эмбрионов, а какими –
нехирургический?
2.Особенности,
характерные
для
различных
методов
трансплантации.
Оплодотворение
и
Плакаты,
1.Какая
шкала
Оценка, селекция и
культивирование
таблицаприменяется
при
отбор гамет и
эмбрионов.
шкала
оценки
селекции
гамет
и
эмбрионов
эмбрионов
эмбрионов?
2.В
каких
случаях
необходимо оценивать
качество эмбрионов?
Плакаты,
1.Какие
методы
Культивирование и Взаимодействие
между
ооцитами
и
таблицы
по
применяют
при
оплодотворение
эмбрионами
оплодотворен культивировании
гамет in vitro
ию
гамет, а какие – при
сперматозоид культивировании
ов
эмбрионов? 2.Методы
оплодотворения гамет.
Решение
индивиду
ального
задания
Решение
индивиду
ального
задания
Устный
опрос.
Криобанк гамет и
эмбрионов
Взаимодействие
между
донором,
эмбрионом,
реципиентом
и
трансплантатом.
Основы
молекулярной
биотехнологии
Влияние
Таблицы,
материнского
слайды
эффекта
на
формирование
продуктивных
качеств
у
трансплантантов.
1.Определить процент Устный
суягности
для
30 опрос.
использованных
в
трансплантации
реципиентов.
Плакаты,
таблицы
1.Как
«работают» Устный
молекулы ДНК и РНК опрос.
Векторы
клонирования
и Молекулярные
Таблицы по
глубокому
замораживани
ю гамет и
эмбрионов
Решение
индивиду
ального
задания
Методика по изучению Устный
состава биоматериала, опрос.
получаемого
при
вымывании эмбрионов.
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
секвенирование
ДНК
Векторы
клонирования
секвенирование
ДНК
основы
биотехнологии
Редакция № 1 от «
»
рДНК
Страница 10 из 11
в
организме
животных?
2.
Каким
образом
происходит
преемственность
между
генами,
клетками
и
поколениями?
1.Как осуществляется
генетический контроль
синтеза белка?
2.Какая разница между
транскрипционными
единицами прокариот
и эукариот?
Какие биологические
свойства характерны
для
трансгенных,
химерных
и
клонированных
животных?
Какие биологические
свойства характерны
для трансгенных,
химерных и
клонированных
животных?
Плакаты,
и Трансгенные,
таблицы
химерные
и рДНК
клонированные
животные
Плакаты,
Микротехнологии
Теоретические
микроманипу
на уровне ядерного
основы
лятор
аппарата
клетки
эмбриоинженерии
животных
Трансгенные,
клонированные
и РК 2
химерные животные
20
Слайды,
плакаты по
эмбриоинжен
ерным
исследования
м
Устный
опрос.
Устный
опрос.
Устный
опрос.
7 Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Наименование учебников,
Количество
учебно-методических
экземпляров
пособий
Эрнст
Л.К., 12
Трансплантация
эмбрионов
сельскохозяйственных
животных, М., 1989.
Бегимкулов
Б.К. 10
Молекулярная генетика с
основами биотехнологии,
Алматы, 1996.
Завертяев
Б.П. 6
Биотехнология
в
воспроизводстве
и
селекции
крупного
рогатого скота, М., 1989.
Количество
студентов
Процент
обеспеченности
2
100
2
100
2
100
УМКД 042-18-22.1.21/01 -2013
Редакция № 1 от «
»
20
Страница 11 из 11
8 Основная литература
8.1.1 Бегимкулов Б.К. Генетика, Алматы, 2000.
8.1.2 Бегимкулов Б.К. Молекулярная генетика с основами биотехнологии,
Алматы, 1996.
8.1.3 Белоус А.М. Криоконсервация репродуктивных клеток, Москва, 1986.
8.1.4 Бернет Ф. Клеточная иммунология: Перев с анг. – М.: Мир, 1971.
8.1.5 Георгиевский В.И., Физиология сельскохозяйственных животных, М.,
1990.
8.1.6 Джамалова Г.А. и др. Биотехнология воспроизводства животных с
основами эмбриоинженерии, А., 1996.
8.1.7 Завертяев Б.П. Биотехнология в воспроизводстве и селекции крупного
рогатого скота, М., 1989.
8.1.8 Калашник И.А., Практикум по общей ветеринарной хирургии, М., 1982.
8.1.9 Красота В.Ф. и др. Разведение сельскохозяйственных животных, М., 1990.
8.1.10 Мурзамадиев А.М. и др. Биотехнология в воспроизводстве овец,
Алматы, 1992.
8.1.11 Петухов В.Л. и др. Генетические основы селекции животных. М., 1989.
8.2 Дополнительная
8.2.1 Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы
применения. М., 2002.
8.2.2 Грин Н. Биология, М., 1990, т.3.
8.2.3 Курбатова Д.А. Криоконсервация спермы сельскохозяйственных
животных, М., 1988.
8.2.3 Магда И.И. Оперативная хирургия, м., 1990.
8.2.4 Меркурьева Е.К., Биометрия, М., 1970.
8.2.5 Мингазова Т.А. Воспроизведение сельскохозяйственных животных, М.,
1988.
8.2.6 Свенсон К., Уэбстер П. Клетка: Пер. с англ. – М., 1990.
8.2.7 Карлсон Б.М., Основы эмбриологии по Пэттену в 2 т.: Пер с анг. – М.,
1983.
8.2.8 Студенцов А.П. Ветеринарное акушерство и гинекологитя, М., 1980.
8.2.9 Шипилов В.С. Ветеринарное акушерство и гинекологитя, М., 1988.
8.2.10
Эрнст Л.К., Трансплантация эмбрионов сельскохозяйственных
животных, М., 1989.
8.2.11 Эрнст Л.К. и др. Племенное дело в животноводстве, М., 1987.