WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель

Учебнометодического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному образованию

В.В. Самохвал

12 декабря 2006

Регистрационный № ТДG.110/тип.

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ КЛЕТОК Учебная программа для высших учебных заведений по направлению 131 01 0103 – «Биотехнология» специальности 131 01 01 – «Биология» СОГЛАСОВАНО Председатель научнометодического совета по специальности Биология УМО по естественнонаучному образованию В.В. Лысак 10 ноября 2006 Первый проректор Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы» _ В.И. Дынич 12 декабря 2006 Экспертнормоконтролер С.М. Артемьева 12 декабря 2006 Минск 2006 Составители:

Блажевич О.В. – доцент кафедры микробиологии Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент Рецензенты:

Кафедра биотехнологии и биоэкологии Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»;

Титок В.В. – главный научный сотрудник лаборатории функциональной генетики растений Института генетики и цитологии Национальной Академии наук Беларуси, доктор биологических наук Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой микробиологии биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 4 октября 2006 г.);

Ученым советом биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 25 октября 2006 г.);

Научнометодическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 1 от 26 октября 2006 г.) Ответственный за редакцию: Блажевич Ольга Валентиновна Ответственный за выпуск: Блажевич Ольга Валентиновна ПРЕДИСЛОВИЕ Курс «Культивирование клеток» предназначен для студентов биологических факультетов, обучающихся по специальности 131 01 01 «Биология» и ставит своей целью формирование современных представлений об основных направлениях и возможностях культивирования клеток (особенно культивирования вне организма клеток высших растений и животных), о способах культивирования, различных культуральных системах, а также о принципах составления питательных сред и оснащении культуральных лабораторий и промышленного производства.

В курсе рассматривается актуальность использования и роль культур клеток в технологическом процессе при производстве биологически активных веществ;

применение их в различных областях биологии, медицины и сельского хозяйства, а также для сохранения генофонда исчезающих видов растений и животных.

Анализируются условия культивирования клеток, позволяющие достигать максимальной продукции биомассы и (или) целевого продукта. Приводятся принципы функционирования современного лабораторного и промышленного оборудования.

Основной задачей курса является формирование у студентов представлений о способах создания и поддержания культур клеток, полученных из разных источников, а также о решении вопросов общей и частной оптимизации основных этапов процесса культивирования.

Особое внимание уделяется выбору типов культуральных систем и способов управления процессом культивирования в зависимости от индивидуальных особенностей клеток и целей выполняемой работы.

Приведенная ниже программа отражает содержание основных тем, включенных в лекционный курс, и призвана послужить основой для ориентации слушателей в круге рассматриваемых вопросов, как в процессе изучения курса, так и в период непосредственной подготовки к зачету.

Программа рассчитана на 30 аудиторных часов (лекционных часов – 14, часов лабораторных занятий – 16).

Введение Актуальность применения культур клеток в различных областях биологии, медицины и сельского хозяйства. Возможность их использования в решении ряда биологических проблем. Роль клеточных культур в биотехнологии при производстве биологически активных веществ; применение их в генетической, медицинской, фармакологической практике, а также для сохранения генофонда исчезающих видов.

Оборудование и питательные среды для работы с клеточными культурами Аппараты для очистки воды, используемой для приготовления питательных сред или мытья культуральной посуды. Их характеристика и возможности получения сверхчистой и общелабораторной воды.



Приборы, аппараты и реактивы для мытья и стерилизации посуды, обеспечивающие выполнение всех этапов технологического процесса: сушильные шкафы с принудительной продувкой горячим воздухом, паровые или воздушные стерилизаторы и т. д.

Приборы для дозирования, разведения и пробоотбора. Автоматические и полуавтоматические дозаторыдилюторы, пипетки и т. п. Основные требования, предъявляемые к такого рода приборам.

Устройства для приготовления питательных сред. Основные требования, предъявляемые к питательным средам для клеточных культур. Установки для стерилизующей фильтрации жидких питательных сред. Микро и ультрафильтрация питательных сред.

Боксовые помещения и ламинарбоксы. Их типы, обустройство и значение.

Лабораторные термостаты. Специальные требования, предъявляемые к лабораторным термостатам для культивирования клеток, и типы их конструкций.

СО2инкубаторы и аэраторы. Необходимость и значение их использования.

Аппараты для массового культивирования клеток, обеспечивающие принудительное перемешивание и аэрацию питательных сред с помещенными в них клеточными культурами. Лабораторные встряхиватели и роллерные установки, их типы, режимы работы и значение для культивирования клеток. Лабораторные и промышленные ферментеры. Их назначение, типы, конструкция и области применения. Глубинное культивирование клеточных и бактериальных культур. Общая модель динамики роста клеточных культур. Специфические особенности работы с ферментерами. Проблемы пенообразования и пеногашения. Хемостаты, турбидостаты и другие способы управления процессом культивирования клеток.

Культуральная посуда. Особые требования к свойствам поверхности и материалу изделий из стекла и пластика, предназначенных для роста животных клеток в монослое и культивирования микробных и растительных клеток. Специальная культуральная посуда: флаконы, колбы, матрасы, чашки Петри, платы, роллерные сосуды, пробирки, пипетки и т. д. Области применения стеклянной и пластиковой посуды. Основные подходы, способы и степень подготовки культуральной посуды к культивированию клеток.

Принципы составления питательных сред. Основные типы и состав питательных сред для культивирования различных типов клеток. Основные питательные потребности клеток. Качественное и количественное содержание всех необходимых компонентов, обеспечивающих оптимальное развитие живых клеток, полученных из различных источников. Преимущества и недостатки разных типов питательных сред.

Культивирование клеток микроорганизмов Историческое развитие культивирования микроорганизмов. Работы Л. Пастера, М.

Ролэна, Р. Коха и других по созданию методов культивирования и изучению питательных потребностей микроорганизмов.

Методы выделения чистых культур аэробных и анаэробных микроорганизмов.

Подбор состава культуральных сред с учетом типов питания культивируемых микроорганизмов. Влияние условий культивирования на жизнедеятельность микроорганизмов. Потребность в кислороде и аэрация. Культивирование анаэробных микроорганизмов.

Динамика роста культуры микроорганизмов и характерные особенности каждой фазы.

Параметры роста: скорость роста, урожай клеток, время генерации, длительность лагфазы, экономический и метаболический коэффициенты и др.

Динамическое и статическое (стационарное) культивирование. Открытые и закрытые системы культивирования. Поверхностное и глубинное культивирование, суспензионные культуры. Периодический, продленный периодический, многоциклический и непрерывный процессы культивирования клеток микроорганизмов.

Методы создания и биологические свойства синхронных культур микроорганизмов.

Управляемое культивирование микроорганизмов с заданными свойствами.

Особенности культивирования бактериальных, дрожжевых и грибных клеток.

Условия получения, регенерация клеточной стенки и культивирование бактериальных и грибных протопластов.

Культивирование растительных клеток История создания культур клеток растений. Значение работ немецких ученых Х.

Фехтинга, К. Рехингера, Г. Габерландта. Опыты Т. Роббинса и К. Котте.

Последующая разработка методов, питательных сред и условий культивирования клеток растений.

Методы создания клеточных культур растений. Получение культуры каллусных клеток. Среды и методы выращивания каллусных клеток: поверхностный способ на агаризованной питательной среде, суспензионные культуры и глубинное культивирование, культивирование отдельных (одиночных) клеток. Динамика роста популяции растительных клеток и особенности каждой фазы.





Протопласты растительных клеток. Способы выделения и условия культивирования растительных протопластов. Значение культур клеток растений и изолированных растительных протопластов для создания методов биологического конструирования растений с заданными свойствами.

Культивирование животных клеток История и проблемы развития культивирования животных клеток.

Основные культивируемые элементы.

Возможности и способы получения и особенности существования первичных культур.

Диплоидные и постоянные перевиваемые культуры. Популяция клеток и клоновые линии. Клеточные линии: ограниченные и постоянные. Особенности поведения и развития нормальных, трансформированных и опухолевых клеток.

Выбор питательных сред и субстратов для культивирования животных клеток. Состав питательных сред (среды, содержащие сыворотку, и бессывороточные питательные среды). Значение сывороточных компонентов.

Динамика развития клеточных линий и влияние физических, химических и биологических факторов. Монослойные и суспензионные клеточные культуры.

Культивирование животных клеток на микроносителях. Особенности и возможности использования разных способов культивирования. Типы культуральных систем для непроточных и проточных культур.

Отличительные особенности культивирование клеток беспозвоночных и позвоночных животных. Специфические различия и возможности культивирования клеточных линий, полученных из разных типов тканей высших животных и человека.

Значение и возможности использования культивируемых животных клеток.

Литература О с н о в н а я 1. Методы культивирования клеток / Л.: Наука, 1988.

2. Темников Д.А. Основы культивирования клеток / Д. А. Темников, В. Г. Винтер.

Обучающий интернеткурс. Бюл. «Клеточные культуры», 2003.

3. Методы культивирования клеток / Под ред. Г.П.Пинаева. М.: Наука, 1988.

4. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток / С. Дж. Перт.

М.: Мир, 1978.

5. Цыренов В.Ж. Культивирование изолированных клеток и тканей растений / В. Ж.

Цыренов. УланУдэ: ВСГТУ, 2003.

6. Культура клеток растений / М.: Наука, 1981.

7. Адамс Р. Методы культуры клеток для биохимиков / Р. Адамс. М.: Мир, 1983.

8. Новые методы культуры животных тканей / М.: Мир, 1976.

9. Культура животных клеток. Методы. / Под ред. Р. Ферши. М.: Мир, 1989.

10. Никольский Н. Н. Биология клетки в культуре / Н. Н. Никольский, Ю. Б.

Вахтин, Т. Н. Игнатова и др. Л.: Наука, 1984.

11. Носов А.М. Физиологическая регуляция роста и синтеза вторичных соединений.

Биология культивируемых клеток и биотехнология растений / А. М. Носов. М.:

Наука, 1991.

12. Першина Л.А. Методы культивирования in vitro в биотехнологии растений / Л.

А. Першина Л.А. Новосибирск: Изво НГУ, 2000.

13. Баснакьян И. А. Культивирование микроорганизмов с заданными свойствами / И.

А. Баснакьян. М.: Медицина, 1992.

14. Freshney R.Ian. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique / R.

Ian Freshney, 2005.

Д о п о л н и т е л ь н а я 1. Биотехнология / Под ред. Е.С.Воронина. М.: Гиорд, 2005.

2. Методы общей бактериологии / М.: Мир, 1983. Т.1. ч.2.

3. Глеба Ю. Ю. Клеточная инженерия растений / Ю. Ю. Глеба, К. М. Сытник. Киев:

Наук. думка, 1984.

4. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Дж.

Пастернак. М.: Мир, 2002.

5. Промышленная микробиология: Учеб. Пособие для вузов / З. А. Аркадьева, А. М.

Безбородов, И.Н. Блохина и др.; Под ред. Н. С. Егорова. М.: Высш. шк., 1989.

6. Современная микробиология: Прокариоты / Под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г.

Шлегеля. М.: Мир, 2005. Т. 2.

7. Лукаткин А.С. Цитология и клеточная инженерия / А. С. Лукаткин, А. Н.

Дерябин. Саранск: Изво Мордов. Унта, 1999.

8. Варфоломеев С.Д. Биокинетика. Практический курс / С. Д. Варфоломеев, К. Г.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.