Молекулярные методы в генетике и биологии

Программа даёт возможность обучить детей профессиональным навыкам в области молекулярной биологии и предоставляет условия для проведения педагогом профориентационной работы. Кроме того, во время курса обучающиеся познакомится с теоретическими основами современных молекулярных методов — от ПЦР и электрофореза белков до секвенирования и биоинформатических подходов.

Также обучающиеся приобретут практические навыки по работе с молекулярными методами, проведут исследования с ДНК и научатся работать с основным лабораторным оборудованием.

По итогам прохождения обучающего курса учащиеся подготовят проекты и освоят навыки их публичного представления.

В содержание курса входит практические и теоретические основы следующих разделов биологии: введение в молекулярную биологию, основы биотехнологии, ПЦР и биоинформатика.

преподаватели

Бородин Евгений Александрович - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой химии ФГБОУ ВО "Амурская ГМА". 

 

Содержание программы

Модуль 1 «Введение в молекулярную биологию» (7 часов)

Молекулярная биология — это раздел генетики биологии, который изучает основы внутриклеточного и внеклеточного взаимодействия, а также основы работы современных молекулярных методов.

Цель модуля: получение основных понятий молекулярной биологии, введение в биотехнологии;

Задачи модуля: знакомство с основными понятиями молекулярной биологии; разбор центральной догмы молекулярной биологии; изучение процессов транскрипции, трансляции; знакомство с научным методом.

Модуль 2 «Методы исследования нуклеиновых кислот» (7 часов)

ПЦР — ключевой метод молекулярной биологии, который активно используется в фундаментальных и практических исследованиях. Секвенирование — технология, позволяющая исследовать нуклеиновые кислоты.

Цель модуля: получение основных понятий в области ПЦР и секвенирования

Задачи модуля: знакомство с ПЦР, секвенированием, ПДРФ, гибридизацией на фильтрах, знакомство с их подтипами и целями использования.

Модуль 3 «Протеомика - современная наука о белках. ИФА» (7 часов)

Молекулярные методы, позволяющие работать с белками широко используются с фундаментальными и практическими целями.

Цель модуля: введение в молекулярные методы, позволяющие работать с белками;

Задачи модуля: знакомство с белками, их строение и функциями, а также методами, использующимися в молекулярной биологии.

Модуль 4 «Биоинформатика» (8 часов)

Данный модуль направлен на получение начальных знаний в биоинформатике.

Цель модуля: получение начальных знаний о биоинформатике.

Задачи модуля: освоить работу с биоинформатическими базами данных.

Модуль 5 «Работа над проектами» (7 часов)

Данный модуль направлен на закрепление полученных знаний и применение научного метода на практике.

Цель модуля: разработка собственных проектов, в области молекулярной биологии и биотехнологии;

Задачи модуля: закрепление практических и теоретических навыков; правила подготовки проектов; обучение навыку публичных выступлений, в области молекулярной биологии и биотехнологии.

Цели программы

Познакомить учащихся с практическими и теоретическими основами молекулярных методов в биологии и генетике.

Результат программы

Личностные результаты:

- ответственное отношение к выполнению заданий и стремление к получению результата;

- навык самостоятельного решения задач;

- умение работать в команде при решении задач.

Метапредметные результаты: программа направлена на развитие мышления учащихся. На занятиях выполняются задания, развивающие творчество учащихся, умение анализировать, систематизировать информацию. Учащиеся приобретают базовые навыки работы в научной лаборатории.  

Предметные результаты:

- представлять биологическую информацию в виде текста, таблицы, графика, диаграммы и делать выводы на основании представленных данных;

- сравнивать биологические объекты между собой по заданным критериям, делать выводы и умозаключения на основе сравнения;

- формулировать гипотезы на основании предложенной биологической информации и предлагать варианты проверки гипотез;

- понимать, описывать и применять на практике взаимосвязь между естественными науками: биологией, физикой, химией; устанавливать взаимосвязь природных явлений;

- использовать основные методы научного познания в учебных биологических исследованиях.

Особые условия проведения

Программа предназначена для высокомотивированных, проявляющих интерес или способности школьников 14-17 лет, имеющих опыт участия в конкурсах, профильных сменах, конференциях и других активностях биологического направления.  Зачисление обучающихся на образовательную программу осуществляется после успешного прохождения тестирования и представивших документы, подтверждающие статус участников указанных мероприятий.

Занятия проходят дистанционно с использованием платформы Zoom. Ссылку для входа в конференцию обучающиеся получают в общей группе с преподавателем.

Материально-техническая база

Учебно-материальная база:

Ауд. №516 кафедры химии, Морфологический корпус ФГБОУ ВО Амурская ГМА

Учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа, занятий лабораторного типа, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, самостоятельной работы, 50 посадочных мест.

Научные лаборатории Ауд. №№ 521 и 524 кафедры химии, Морфологический корпус ФГБОУ ВО Амурская ГМА

Комплекты мебели, оборудование для молекулярных методов исследования.

Персональные компьютеры, мультимедийный проектор, экран проекционный

            Учебно-лабораторное оборудование:
Наименование объектов и средств материально-технического обеспечения
1. Станция для жидкостной хроматографии высокого давления с набором реактивов и расходных материалов и базой данных БФ-УФ 1 мл, 5 мл, 20 мл и сорбентов для аффинной, ионообменной хроматографии и гель фильтрации
2. Комплекс аппаратуры для ИФА-анализа (инкубатор-шейкер, вощер, ридер) Anthos
3. UV/Visible Спектрофотометр Aminco 284
4. Биохимический полуавтоматический анализатор StatFax
5. Фотоэлектроколориметры КФК 2МП и КФК 3
6. Вертикальный ПААГ электрофорез
7. Весы аналитические, Pioneer
8. Весы, Ohaus Scout STX1202
9. Весы аналитические, торсионные
10.Магнитная мешалка, MSH-300i BioSan
11. Микроскоп «Биолам»
12. Микроцентрифуга, MiniSpin Eppendorf
13.Вортексмикроспин, BioSan FV-2400
14.Центрифуга настольная ОПН-4 (с ротором)
15. Одноканальные автоматические дозаторы переменного объема
16. Восьмиканальный автоматический дозатор фиксированного и переменного объема
17.Аквадистиллятор (ДЭ-4-2М)
18. Испаритель ротационный ИР-3
19. Насос вакуумный SHB-5 для испарителя ротационного ИР-1 ЛТ
20.Насос водоструйный (вакуумный), пластик, 8 л/мин, Bochem
21.Термостат суховоздушный, BD 115, Binder
22. Сухожаровый шкаф, Binder ED 115
23. Ультразвуковая ванна, S15H, Elma
24. Наборы химической посуды (пробирки, колбы, стаканы, цилиндры. Мензурки и т.д.)
25. Штативы лабораторныt химические
25. Нагревательная плитка
 

          Реактивы
Наименование объектов и средств материально-технического обеспечения
1. Набор реагентов для проведения иммуноферментного анализа "Разработка диагностического теста"
2. Набор реагентов для проведения иммуноферментного анализа "Нулевой пациент"
3. Набор реагентов для проведения иммуноферментного анализа "Вакцинация и иммунный ответ"
4. Набор реагентов для проведения иммуноферментного анализа "Современные лекарства на основе антител"
5. Набор реагентов для проведения иммуноферментного анализа «Биотерроризм"
6. Набор реагентов, расходных материалов и методических рекомендаций для ТСХ "Определение пигментов"
7. Органические растворители (этанол, метанол, хлороформ, диэтиловый эфир, гексан и др.)

Стоимость

Бюджет