زيست فناورى به علل زیادی از جمله ایجاد ارزش افزوده فراوان در محصولات و داروها، ايجاد موقعيتهاى اقتصادى و علمى، همچنین رویکرد استراتژیک در تولید لوازم پزشکی، درمان ناباروری و همچنین اپیدمی ویروسهای جدید مانند کرونا و آبله میمون به عنوان يك فناورى مطلوب و علمی كارآمد، پويا و تعيين كننده در جهت توليد و توسعه ملى و كاهش وابستگى كشورها مورد توجه كشورهاى پیشرفته و در حال توسعه قرار گرفته است. اگر دوران همهگیری کرونا را به خاطر بیاورید، از اهمیت تولید واکسن کرونا یا covid19 برای جلوگیری از مرگ و میرها و خسارات ناشی از درمان بیماری درک بیشتری پیدا خواهید کرد.
زیست فناوری که در مقاطع بالاتر به بیوتکنولوژی هم شهرت دارد در افزایش تولیدات گیاهی و کشاورزی با تغییرات ژنتیکی، حیوانات اصلاح نژاد شده، محصولات دوستدار محیط زیست، کودهای زیستی، کاهش آلودگی هوا و آبها و به طور کلی بالابردن کیفیت زندگی اثر قابل توجهی دارد.
زیست فناوری در اغلب دانشگاهها و مراكز آموزش عالى معتبر جهان از مهمترين اجزا علوم جديد با تكنولوزى بالا تقسيم بندى مىشود. گستردكى و كاربرد زيست فناورى در قرن بيست و يكم به حدى است كه، اقتصاد، بهداشت، درمان، محيط زيست، آموزش، كشاورزى، صنعت، تغذيه، رشد جمعیت، سلامت افراد و ساير جنبه هاى مختلف زندگى انسان را تحت تأتير خود قرار داده است. از این رو دانشمندان جهان قرن بيست و يكم را قرن بيوتكنولوژى مینامند.
نكته مهم اين كه در كشور ما صنايع زيست فناورى و صنايع وابسته به آن، به دلايل فراوانی از اهميت اقتصادى و راهبردی خاص برخوردار شده است. تقاضای متخصص در شرکتهای دانش بنیانِ اين رشته به سرعت در حال افزايش است؛ تربيت نيروى كارشناس توانمند و متعهد از جمله نيازهاى اين صنايع در حال حاضر و آينده نزدیک خواهد بود. بنابراين تربيت متخصصانى كه بتوانند در آموزش، يژوهش و تولید محصولات مختلف در حوزه زيست فناورى و بیوتکنولوژی فعاليت کنند، براى كشور بسیار ضروری و مهم است.
معرفی دوره کارشناسی رشته زیست فناوری
فهرست مطالب
- معرفی دوره کارشناسی رشته زیست فناوری
- توانایی فارغ التحصیلان رشته زیست فناوری
- معرفی دروس، طول دوره و نظام آموزشی رشته زیست فناوری
- لیست دروس عمومی رشته زیست فناوری
- معرفی دروس پایه رشته زیست فناوری
- معرفی دروس تخصصی رشته زیست فناوری
- دروس اختیاری رشته زیست فناوری
- معرفی مباحث و سرفصل درس شیمی آلی 1 Organic Chemistry
- مباحث و سرفصل درس شیمی آلی 1
- مبانى زيست شناسى سلولى و مولكولى Principles of Cell and Molecular Biology
- سرفصل درس مبانی زیست سلولی مولکولی
- ژنتیک پایه Basic Genetics
- سرفصل تدریس ژنتیک پایه کارشناسی زیست فناوری
- معرفی درس ژنتیک مولکولی Molecular Genetics
- معرفی مباحث و سرفصل دروس ژنتیک مولکولی Molecular Genetics
- برنامهنويسى و ساختار دادهها Computer Programing and Data Structure
- سرفصل دروس برنامه نویسی و ساختار دادهها
- مبانى زيست شناسى تكوينى Principles of Developmental Biology
- سرفصل و مباحث درس مبانی زیست تکوینی
- ساختار و تنوع ميكروبى Microbial Structure and Diversity
- سرفصل درس ساختار و تنوع میکروبی رشته زیست فناوری
- آمار زیستی در زیست فناوری
- سرفصل و مباحث آمار زیستی در زیست فناوری
- ويروس شناسى Virology
- سرفصل مباحث ویروس شناسی
- فناورى سلول هاى بنيادى Stem Cell Biotechnology
- سرفصل مباحث فناوری سلولهای بنیادی
- قارچ شناسى Mycology
- سرفصل درس قارچ شناسى Mycology
- مبانى مدل سازى زيستى Introduction to Modeling in Biology
- سرفصل درس مبانی مدل سازی زیستی
- گیاهان دارویی Medicinal Plants
- سرفصل و مباحث درس گیاهان دارویی
رشته كارشناسى زيست فناورى از دورههاى مصوب وزارت علوم و نظام آموزش عالى است. این رشته با هدف تربیت متخصصان و کارشناسان برای تولید فرآوردههای کشاورزی، غذایی، اصلاح ژنتیک گیاهان و دامها برای بهره وری بیشتر، درمان بیماریها، ساخت انواع دارو و واکسن، مقابله با ترور بیولوژیک و بی نیازسازی کشور از متخصصان این حوزه و واردات استراتژیک تشکیل شد.
رشته كارشناسى زيست فناورى یکی از رشتههای بین رشتهای است، که علوم مختلفی در این رشته آموزش داده میشود. ميكروبيولوژى و علوم سلولى و مولكولى، ژنتیک، داروسازی، پزشکی، مهندسى شيمى، مهندسی کشاورزی، مهندسی برق و کامپیوتر، مهندسی مکانیک سیالات، مهندسی مواد و متالوژی، هوش مصنوعی، علوم ریاضی و آمار در این رشته، ریشه دوانده و بدون یادگیری آنها، محصولی کارا تولید نخواهد شد. کارشناسان رشته زیست فناوری در مشاغل مختلفی مانند دبیری، کارشناس آزمایشگاه در مدارس و دانشگاهها، کارشناس در شرکتهای فناور و دانش بنیان، شرکتها و مراکز پژوهشی تحقیقاتی مانند موسسه رویان، مراکز نظامی و استراتژیک مقابله با جنگ و ترور بیولوژیک و …. میتوانند مشغول به کار شوند.
توانایی فارغ التحصیلان رشته زیست فناوری
با توجه به گستردگی دانش و علوم مختلفی که به صورت ترکیبی به دانشجویان تدریس میشود، کارشناسان این رشته علاوه بر تحصیل تا مقطع دکترا در گرایش های مختلف بیوتکنولوژی و زیست فناوری، میتوانند در حوزههای آموزشی، پژوهشی، تحقیقاتی و ساخت مشغول به کار شوند. مهمترین این حوزهها را در ادامه معرفی میکنیم.
- اشتغال در واحدهاى آموزشى براى تربيت نيروهاى انسانى و كارشناسان در حوزه زيست فناورى و بیوتکنولوژی
- اشتغال در واحد هاى پژوهشى براى تحقيق و کشف دارو، لوازم، روشهای فناورانه در بیوتکنولوژی
- اشتغال به عنوان کارشناس در واحدهاى صنعتى تولید مصنوعات و فرآوردههاى بیوتکنولوژی و حفظ محیط زیست
- پژوهش، طراحی، ساخت انواع لوازم و ملزومات پزشکی و درمانی فناورانه
- پژوهش، تحقیق و توليد داروها، واكسنها، سرمها و آنتى بادىها با اهداف پیشگیرانه و درمانی
- پژوهش و تحقیق در مورد ویروسهای جدید، ترور و جنگهای بیولوژیک
- پژوهش و تحقیق در مورد اپیدمیهای جدید و راههای مقابله و پیشگیری از آنها
- طراحى و راهبرى واحدهاى توليد آنزيم و پروتئينهايى كه در مقياس صنعتى در پزشكى، محيط زيست، كشاورزى، صنايع غذايى كاربرد دارند
- توسعه روشهاى درمانى با سلول هاى بنيادى
- تولید گياهان مقاوم به انواع بيمارى و آفت ها با استفاده از روش هاى نوين بیوتکنولوژی
- پرورش انواع موجودات زنده مانند دامهای سبک و سنگین، آبزیان با روشهاى جدید و استفاده از آن برای بالابردن كيفيت و کمیت محصولات
- توليد انواع پروتئین، ویروس و محصولات ميكروبى با حاشیه سود و کاربرد فراوان
- پژوهش و تولید گیاهان تراريخته و محصولات مهندسى شده با اهداف مصرف خوراكى و درمانى
- حذف انواع آلایندههای صنعتی و بیمارستانی
- تولید سوختهای زیستی و سازگار با محیط زیست
- روشهای نوین استحصال منابع از معادن، خاک، آب دریا و….
- تصفیه خاک، هوا، فاضلاب با روشهای کم هزینه و توجیه اقتصادی و زیست محیطی
معرفی دروس، طول دوره و نظام آموزشی رشته زیست فناوری
بر اساس دستورالعمل آموزشی مصوب وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، رشته کارشناسی رشته زیست فناوری، دارای 135 واحد درسی است که دانشجویان باید حداقل 4 و حداکثر 5 سال آنها را با موفقیت بگذرانند.قابل ذکر است که در آموزش عالی ایران هر سال تحصيلى شامل دو نيمسال یا ترم و هر ترم ١٦ هفته كامل آموزشى است.
لیست دروس عمومی رشته زیست فناوری
رشته کارشناسی یا لیسانس زیست فناوری هم مانند سایر رشتههای دانشگاهی در مقطع لیسانس از 22 واحد دروس عمومی به شرح زیر تشکیل شده اند.
- ادبیات و زبان پارسی 3 واحد
- ادبیات و زبان انگلیسی 3 واحد
- تربیت بدنی 1 1 واحد
- دانش خانواده و تنظیم جمعیت 2 واحد
- تربیت بدنی 2 1 واحد
- 22 واحد از جدول دروس عمومی معارف اسلامی
معرفی دروس پایه رشته زیست فناوری
دانشجویان باید تمام 18 واحد درسی از دروس پایه را با موفقیت به پایان برسانند. لازم به ذکر است که دروس پایه اغلب به عنوان پیشنیاز و هم نیاز درس تخصصی هستند.
- رياضى عمومى ١
- رياضى عمومى ٢
- فيزيک عمومى ١
- آزمايشگاه فيزيک عمومى ا
- شیمى عمومی ١
- آزمايشكاه شيمى عمومى ١
- شيمى عمومى ٢
- شیمى آلى ١
- آزمايشگاه شيمى آلى ١
معرفی دروس تخصصی رشته زیست فناوری
- مبانى زیستشناسى سلولى و مولكولى
- آزمایشگاه مبانی زیست شناسی سلولی و مولکولی
- بيوشيمى ساختار
- آزمایشگاه بيوشیمى ساختار
- بيوشيمی متابوليسم
- آزمايشكاه، يبوشيمى متابولیسم
ژنتیک پایه - آز ژنتیک پایه
- زیست شناسی گیاهی
- آزمایشگاه زیست گیاهی
- ژنتیک مولكولى
- آزمایشگاه ژنتیک مولکولی
- زیست شناسی جانوری
- آزمایشگاه زیست شناسی جانوری
- مبانی مهندسی ژنتیک
- آزمایشگاه مبانی مهندسی ژنتیک
- برنامه نویسی و ساختار داده ها
- مبانی زیست شناسی تکوینی
- آزمایشگاه زیستشناسی تکوینی
- ساختار و تنوع میکروبی
- آزمایشگاه ساختار و تنوع میکروبی
- بوم شناسی و تکامل
- آمار زیستی
- کارگاه آمار زیستی
- آزمایشگاه ساختار و تنوع میکروبی
- فیزیولوژی میکروبی
- آزمایشگاه فیزیولوژی میکروبی
- زیست فناوری میکروبی
- آزمایشگاه زیست فناوری میکربی
- روشها و فرآیندهای تولید در مقیاس بزرگ
- زيست فناورى پزشكى
- مهندسى بیوشیمى
- مبانی نانوبیو تکنولوژی
- مبانی بیوانفورمانتیک
- زیست فناوری محیطی
- کشت انواع سلول و بافت
- آزمایشگاه کشت سلول و بافت
- زیست فناوری گیاهی
- ایمنی شناسی
- زیست مواد و مهندسی بافت
- زیست فناوری جانوری
دروس اختیاری رشته زیست فناوری
دروس اختیاری از دروس تخصصی هستند که دانشجو میتواند بر حسب علاقه یا ورورد به بازار کار و ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر دروس مرتبط را اخذ و پاس کند. دانشجویان باید تا 11 واحد درسی از دروس تخصصی را در برنامه درسی خود برای گرفتن لیسانس گذرانده باشند.
- فیزیک عمومى2
- آزمایشگاه فیزیک عمومی 2
- مبانی بیوفیزیک
- ویروس شناسی
- مبانی زیست شناسی سامانهها
- فناوری سلولهای بنیادی
- مبانی بیومیمیتیک
- قارچ شناسی
- آزمایشگاه قارچ شناسی
- تجاری سازی در زیست فناوری
- جلبک شناسی
- بیوشیمی فیزیک
- زیست فناوری غذایی
- تنوع زیستی و حفاظت
- آنزیم شناسی
- اخلاق زیستی
- ایمنی زیستی
- کارآفرینی در زیست فناوری
- نفت و زیست فناوری
- آزمایشگاه زیست فناوری
- انرژی و زیست فناوری
- زیست فناوری دريایی
- مکانیک سیالات
- مهندسی پروتئین
- مبانی مدل سازی زیستی
- آمار کاربردی
- مبانی شیمی تجزیه
- آزمایشگاه مبانی شیمی تجزیه
- گیاهان دارویی
- زبان و متون تخصصی زیست فناوری
معرفی مباحث و سرفصل درس شیمی آلی 1 Organic Chemistry
از آن جا که رشته زیست فناوری یکی از رشتههای بین رشتهای است، دانشجویان باید با دروس مختلفی از رشتههای متنوع آشنایی داشته باشند تا بتوانند به عنوان کارشناسان متبحر در شرکتهای فناور مشغول به کار شوند. در ادامه درس شیمی عمومی، درس شیمی آلی 1 در سیلابس دروس رشته زیست فناوری و همین طور دکترای پیوسته بیوتکنولوژی گنجانده شده است. در ادامه با مباحث و سرفصل درس شیمی آلی 1 در رشته زیست فناوری آشنا میشویم.
مباحث و سرفصل درس شیمی آلی 1
- مقدمه و آشنایی با ساختار تشكيل پيوندها و خواص تركيبهاى آلى، ساختار لوییس تركيبات آلى
- معرفی انواع پيوندها، نقشه پتانسیل الکتواستاتیک، اسيدها و بازهاى لوییس، خواص فيزيكى تركيبات آلى
- آلكان ها: ساختار كلى و قواعد نام گذارى آلكان ها، خواص فيزيكى آلكان ها، منابع صنعتى آلکانها، ايزومرهاى صورتبندى، معادلات سوختن و برآورد گرماى سوختن آلکان ها
- هالوژن دار كردن متان، كلردار كردن آلكان هاى سنگينتر، واكنش پذيرى و گزينش پذيرى در انواع آلکان
- تئورى حالت گذار، انرژی فعال سازى، بررسی و تشریح انرژیهای مختلف پیوند C-H
- نام گذارى و خواص فيزيكى سيكلو آلكان ها، معرفی سیکلوآلکان با اندازه حلقه متفاوت، فشار حلقه، سيكلوهگزان به عنوان ملكول بدون فشار
- آشنایی با سيكلوآلكان هاى با حلقه بزرگ، سيكلو آلكانهاى چند حلقهاى و روش نامگذاری آنها، هيدروكربن هاى حلقهاى تحت فشار، تشريح ترانس در سيکلوآلكان ها
- آناليز صورتبندى هاى سيكلوهگزان و سيكلوهگزان هاى یک و دو استخلافى، روش تعيين مقدار ثابت تعادل
- مولكول هاى كايرال، فعاليت نورى، آرايش فضايى مطلق و نام كذارى R و S
- ساختار فيشر، مولكول هاى با بيش از يك مركز كايرال، دياسترومرها، شيمى فضايى در واكنش هاى آلى
- جداسازى مخلوط راسميک
- نام گذاری و بررسی خواص آلكيل هاليدها، روش تهيه آلکیل هالیدها، واكنش هاى جانشينى هسته دوستى
- سينتيک واكنشهاى جانشينى، مكانيسم و شیمى فضايى واكنش هاى هسته دوستی
- اثر ساختار گروه خارج شونده بر سرعت واكنشهاى جانشينى، اثر ساختار و ماهيت هسته دوست بر سرعت واكنش، اثر ساختار واكنش دهندهها بر سرعت واكنش
- اثر حلال پروتون دهنده و غير پروتون دهنده، سلوليز هاليدهاى نوع سوم، پايدارى كربوكاتيون ها، واكنشهاى حذفى E1 و E2 , بررسى عوامل موثر بر سرعت واکنش آنها، کاتالیستهای انتقال فاز
- نام گذارى آلكنها، ساختار و پيوند در آلكن ها، ايزومرى در آلكن ها، پايدارى نسبى پيوندهاى دوگانه
- جزییات فرآيند هيدروژن دار كردن، تهيه آلكن ها از هالو آلكان ها و آلكيل سولفونات ها
- مرورى بر واكنش هاى حذفى، انواع واكنش هاى الكترون دوستى و افزايشى آلكن ها شامل افزايش انواع هالوژن و اسيد و الكل و جزئيات مكانيسم آنها
- افزايش بر خلاف قاعاده ماركونيكوف.
- روش نام گذاری، ساختار و پیوند در آلكينها، بررسی پایداری پیوندهای 3 گانه
- روش تهيه و تولید آلكين ها، واكنشهاى مختلف آلكين ها
منابع و رفرنسهای درس شیمی آلی 1 رشته زیست فناوری
- Wade, LG. (201 1) Organic Chemistry, 7th Ed. Prentice .
- Vollhardt, K.p.c., Schore, N.E. (2011) Organic Chemistry”, 7th Ed. McMillan.
- McMurry, 1. (2008) Organic Chemistry, 7th Ed. Brooks Coles.
- Morrison, 11.1., Boyd, R.N. (2007) Organic Chemistry, 6th Ed. Prentice Hall.
مبانى زيست شناسى سلولى و مولكولى Principles of Cell and Molecular Biology
مبانی زیست شناسی سلولی مولکولی برای آشنایی دانشجويان دوره كارشناسى رشته زیست فناوری با مباحث مختلف زيست شناسى سلولى مانند آشنایی با ساختار و عملكرد اندامها، پديده ها و فرآيندهاى مختلف سلولى است.
سرفصل درس مبانی زیست سلولی مولکولی
- شکل گیری و پیدایش حیات و تئوریهای راجع به آن
- معرفى نظریههاى مربوط به نحوه تشكيل اولين پليمرهاى زيستى
- برترى RNAها در تكثير و ازدياد مولكولى در مقایسه با پروتئینها
- بيدايش اولين ماشينهاى مولكولى در دنياىRNA و ساخت پروتئینها
- پيدايش غشا و پدیدار شدن اولين سلول زنده پروكاريوتى
- آغاز پیدايش سامانههاى غشايى درون سلولى و پدیدار شدن يوكاريوتها
- پدیدار شدن اسكلت سلولى و ظهور تنوع شكلى گسترده در يوكاريوتها
- خلقت و آشکار گشتن پر سلولیها
- ساختار و عملكرد غشاهاى زيستى
- ليپيدهاى غشايى و نامتقارن بودن غشا
- پروتئينهاى غشايى و سياليت غشاهاى زيتى
- كورتكس سلولى وسأختار غشا در گلبولهاى قرمز
- توالى علامت دهنده و نقش آن در جهتگيرى پروتئينها در سلول
- ساختار هسته و جهتگيرى پروتئین در هسته
- شبكه اندوپلاسمى و نقش آن در ساخت غشاهاى زيستى
- پروتئينهاى ترشحى و گليكوپروتئین ها
- دستگاه گلژی و دستاورد آن در ساخت گليكويروتئين ها و انواع آنزيمهاى ليزوزومى
- ليزوزوم ها و نقش آنها در سلول
- پراكسى زوم ها و نقش آنها در سلول
- اندوسيتوز و اگزوسيتوز و انواع آن
- نقش شبکههای اندوپلاسمی در اگزوسیتوز
- نقل و انتقالات مربوط به غشا سلولی
- کانالها
- معرفى اسكلت سلولى
- پمپ و پروترها
- اجزا و عناصر لازم برای فرستادن و دریافت پیامهای سلولی
- انواع دریافتکننده های سلولی
- عناصر لازم در اتصالات و چسبندگى سلولى
- مراحل مختلف میوز و تولید مثل جنسی
- تمایز سلولی و عوامل آن
رفرنسهای اصلی مبانی زیست سلولی و مولکولی رشته زیست فناوری
- Karp, 6. (2007) Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, 5th Edition. Wiley.
- Lodish, H., Berk. A.١ Kaiser, C.A.. Krieger, M., Scott, 7th Bretscher, A., Ploegh, H. and Matsudaira, 2.1 (2007) Molecular Ceil Biology, 6’h Edition, w. H.Freeman and Company. Avenue,New York, NY.
ژنتیک پایه Basic Genetics
درس ژنتیک پایه در رشته زیست فناوری در ادامه دروس مبانى زيست شناسى سلولى و مولكولى و آمار زيستى تدوین و در سیلابس دروس این درس قرار گرفته است. هدف اين درس آشنایی دانشجويان دوره كارشناسى رشته زيست فناوری با مبانی اولیه علم ژنتیک مانند اصول مندلی، تئورى كروموزومى وراثت، پيوستگى و نوتركيبى صفات است. در ادامه به مباحث و سرفصل درس ژنتیک پایه Basic Genetics در رشته زیست فناوری، مصوب وزارت علوم و تحقیقات و فناوری در آخرین به روز رسانی رشتههای دانشگاهی میپردازیم.
سرفصل تدریس ژنتیک پایه کارشناسی زیست فناوری
- تاریخچه و آینده علم ژنتیک
- آشنایی با مبانی و اصول اولیه ژنتیک مندلی
- تجربيات مندل: آزمايشات مونو هيبريد، دی هیبرید، تری هیبرید
- اساس کروموزومی در وراثت
- تقسيمات ميتوز و ميوز
- اهميت ميوز و تشكيل گامت ها در جنس نر و ماده
- ميوز در جانوران و گياهان گل دار
- گسترش ژنتیک مندلى و موارد استثنا در آن
- بارزيت و نهفتگى، هم بارزيت، بارزيت ناقص يا نسبى
- مفهوم پلى مورفيسم در ژنتیک مندلی
- آللهاى كشنده
- صفات محدود به جنس
- صفات تحت نفوذ جنس
- وراثت وابسته به جنس
- اثرات مقابل ژنها
- تغییر نسبتهای مندلی
- آزمونهای تکمیل سازی
- پیوستگی، کراسینگ اوور و ترسیم ژنی
- پیوستگی دو ژن در یک کروموزوم
- پیوستگی در 3 یا چند ژن
- نوترکیبی میتوزی
- نوترکیبی بین کروماتیدهای خواهری
- روشهای جدید ترسیم نقشه ژنی
- جایابی ژنها
- ژنتیک باكترى ها و نوتركيبى از راد هم يوغى، تراريختى (Transformation) و توسط فاژها Transduction
- تهيه كاريوتيپ و ترمينولوژى كروموزوم ها
- ناهنجاریهای کروموزوم
- ناهنجاریهای ساختاری
- ناهنجاریهای شماره ای
- تعیین جنسیت و کروموزوم های جنسی
- تمایز جنسی و چرخه زندگی
- نقش کروموزوم y در تعیین جنسیت نر
- تاثیر محیط بر تعیین جنسیت
- وراثت برون هسته ای
منابع و رفرنس برای درس ژنتیک رشته زیست فناوری
Klug, Cummings, M.R Spenser∣ C.A. and 10221121(11110, MA. (2011) Concepts of Genetics, 10″ Edition. Benjamin Cummings.
معرفی درس ژنتیک مولکولی Molecular Genetics
درس ژنتیک مولکولی برای آشنایی دانشجويان دوره كارشناسى رشته زيست فناوری با مباحث ژنتیک مولکولی مانند همانندسازی، سنتز پروتئین، رونویسی دنا، تنظیم بیان ژنی، ساختار کروموزومها، نوترکیبی و …. است که در ادامه به معرفی کامل مباحث تدریس ژنتیک مولکولی میپردازیم.
معرفی مباحث و سرفصل دروس ژنتیک مولکولی Molecular Genetics
- دی ان ای DNA به عنوان ماده ژنتیک، اشكال متفاوت DNA، اندازه و ترکیب ژنوم و تعداد ژنها
- ساختار كروموزومها، نوكلئوزومها، هيستونها، تنوع در ماهيت و توزيع نوكلئوزومها
- مفهوم chromatin remodeling، تا خوردن DNA، كروموزومهاى پلیتن، Lampbrush chromosomes
- همانند سازى DNA. همانند سازى نيمه حفاظتى، آزمايشهاى Cairns، قطعات Okazaki، كاربرد RNA primase
- همانند سازی به روش حلقه چرخان، تنظيم همانندسازى در پروكاريوتها، DNA يليمرازهاى بروكاريوتى، DNA يليمرازهاى يوكاريوتى، ژنوم اندامکها
- آسیبهایDNA و جهش، عوامل جهش زا، پدیده ترانهش، ترمیم DNA
- نوتركيبى، اصول مهندسی ژنتیک، پروژه ژنوم انسان
- کشف و ماهیت رمز ژنتیکی، مراحل رونویسی، ژنهای گسسته
- تنظیم بیان ژنها در یوکاریوتها
- روشهاى نوتركيبى در باكتری ها
- ساختار tRNAs ، ساختار ويبوزوم و ونهاى رمزكذار اجراى ريبوزوم در يرو و يوكاريوتها، مراحل ترجمه شامل شروع، ادامه و اتمام
- مقايسه دستگاه ترجمه در پرو و يوكاريوتها، تغييرات بعد ترجمه اى
- مفاهيم ژئوميكس، پروتوميكس و بيو انفورماتيک
منابع و رفرنسهای ژنتیک مولکولی رشته زیست فناوری
- Klug, w.s., Cummings, M.R., Spencer, C.Λ. and Palladino, M.A. (2013) Concepts in Genetics, 10th edition. Benjamin Cummings.
- Strachan, τ. and Read, A. (2010) Human Molecular Genetics, 4tl1 Edition. Garland Science.
- Lewin. 1. (2009) Gene 1- Pearson Prentice Hall.
- Marks, F. (2009) Cellular Signal Processing. Garland Science.
معرفی رشته مهندسی کامپیوتر از بازار کار تا مهاجرت و ادامه تحصیل
برنامهنويسى و ساختار دادهها Computer Programing and Data Structure
هدف درس برنامه نویسی و ساختار دادهها در رشته کارشناسی زیست فناوری، آشنايى دانشجويان با اصول برنامه نويسى مقدماتى به صورت تئورى و عملى، جهت استفاده در مدل سازى زيستى و يادگيرى مقدماتى يك زبان کاربردی و به روز برنامه نويسى است.
سرفصل دروس برنامه نویسی و ساختار دادهها
- معرفی و آشنایی با انواع سیستمهای رایانهای، ورودی و خروجی دادهها
- تاریخچه تکامل نسلهای مختلف رایانه، کامپیوترهای جدید و ابر کامپیوترها
- معرفی زبان برنامه نویسی (++c یا پایتون)، محیط کار و سیستم عامل
- معرفی و نیاز به بانکهای اطلاعاتی و دیتاها، انواع دیتا و بانکهای اطلاعاتی، مدل اطلاعات شبکه و مدل سازی دیتاها
- آشنایی با دستورات ساده و نوشتن برنامه با استفاده از آن
- روش خواندن دادهها
- آشنایی با الگوریتم، برنامه نویسی و نمودارهای مربوطه، تبدیل الگوریتم به نمودار، کد گذاری، مقایسه الگوریتمها
- معرفی مفهوم حافظه
- آشنایی با انواع ماتریس
- عملگرها و توابع کنترلی
مبانى زيست شناسى تكوينى Principles of Developmental Biology
هدف از تدریس مبانی زیست شناسی تکوینی در رشته زیست فناوری، آشنایی دانشجویان این رشته با مراحل و ساز و کارهای تکوین جانواری قبل و بعد از تولد است.
سرفصل و مباحث درس مبانی زیست تکوینی
- آشنایی و مرور تاریخچه تکوین
- پاسخ به سوالات اساسى تكوين
- مفاهيم كليدى تكوين
- مراحل اساسی تکوین مانند تکثیر، تمایز، رشد و الگوسازی، ریخت زائی
- بررسی مراحل اولیه تکوین
- جنین شناسی دوزیستان
- روشهای تکوین مهره داران
- طراحی نقشه بدن مهره داران
- ریخت زائی
- تکوین اندام حرکتی
- تکوین سلولهای جنسی
- لقاح و تعیین جنسیت
- کاربرد پزشکی تکوین
- چرخه زندگی گروههای مختلف گیاهی
- چرخه زندگى گروههای مختلف گياهى، مرحله رويانى
- مقايسه الگوهاى تكوين در گياهان، جانوران و باکتریها
- بافت زایی و ژنهای دخیل در آن
- گل زایی در نهان دانگان
- سازماندهی محوری، سازماندهی شعاعی
- قطبیت در گیاهان
منابع و رفرنسها
- Gilbert, 5.6. (2010) Developmental Biology,9th Edition. Sinaucr Associates, Inc. Sunderland.
- (2014) Plant physiology and development. 6th edition. Sinauer Associates Inc. Sunderland, MA.
ساختار و تنوع ميكروبى Microbial Structure and Diversity
هدف اين درس آشنایى دانشجويان دوره كارشناسى رشته زيست شناسى با ساختار و فراساختار ميكرو اركانيزم ها، سيتسم هاى طبقه بندى ميكربى، تنوع زيستى ميكروبى، عوامل موثر بر رشد ميكروب ها و ساز و كار آنتیبیوتیک ها است.
سرفصل درس ساختار و تنوع میکروبی رشته زیست فناوری
- تاريخچه ميكربيولوژى، آشنایی با شاخههای میکروبیولوژی
- استفاده از میکروسکوپ و کاربردهای آن در میکروبیولوژی زیست فناوری
- ساختمان میکرو ارگانیزمها
- غشاء سیتوپلاسمی
- غشاء سیتوپلاسمی در باکتریها
- سیستم انتقال مواد در باکتری
- دیوار سلولی و تنوع آن در پروکاریوتها
- ساختارهاى مقاوم در باكتريها مانند كيست و ….
- ساختار ژنوم و تنوع آن در پروکاریوت ها
- مخمرها
- انتقال ژنتیکی بی واسطه و با واسطه
- سيستم طبقه بندى باكتريها و گروههاى مهم باكترى ها
- تقسیم بندی قدیمی پروکاریوت و بوکاریوت
- مواد ذخیره شده در باکتری ها
- رشد و تكثير ميكرو ارگانيسم ها
- ضد عفونی کننده ها، آنتی بیوتیکها
- كتترل رشد ميكرو ارگانيسم ها
- روشهای شیمیایی کنترل میکرو ارگانیسم ها
- روش هاى فيزيكى کنترل رشد میکروارگانیسم ها مانند سرما، گرماى خشک و گرماى مرطوب
- تامین منابع غذایی و تغذیه میکرو ارگانیزم ها
منابع و رفرنس ها
- Madigan, M.T., Martinko, JM, Bender, .5-, Daniel, Hi, Buckley, .11. and Stahl, .٨. (20144) Brock Biology of Microorganisms, 14th Edition. Benjamin Cummings.
- Willey, Sherwood, L. and Woolverton, c. (2013) Prescott’s Microbiology, 911 Edition. McGraw- Hill Scicnc.
آمار زیستی در زیست فناوری
هدف از درس آمار زیستی، فراگيرى آمار زیستی در رشته زیست فناوری است. دانشجويان زیست فناوری با مباحث آمار توصيفى، تجريه و تحليل هاى آمارى را فرا گرفته و مسائل زيستى را تجزيه و تحليل مىکنند. در قسمت عملى دانشجويان با كاربرد نرم افزار SPSS در مباحث آمارى توصيفى و تجريه تحليل هاى آمارى آشنا شده و مسائل مربوط به رشته زیست فناوری را با استفاده از مثالهاى زيستى تحليل کنند.
سرفصل و مباحث آمار زیستی در زیست فناوری
- اهميت علم آمار و محدوديتهاى آن
- مفاهيم نمونهبردارى و اندازه گیری
- معرفی جدول فراوانى، فراوانى تجمعى
- معرفی شاخصهاى مركزى شامل: ميانگين رياضى، هندسى و هارمونيک
- ميانه، مد، ارتباط ميانگين، ميانه و مد
- شأخصهاى پراكنش شامل: دامنه تعییرات، انحراف معيار، واريانس و ضريب تغييرات
- نمايش دادهها: نمودارهاى نقطه اى، خطى، ستونى، دايرهاى، هيستوگرام و پراكنش
- مقدمه اى از احتمالات، توزيعهاى دوجمله اى
- توزيعهاى پوآسن، دوجمله اى منفى، احتمال بحرانى
- شاخص توزيع، انتخاب مدل پراكنش، مدل دوجمله اى، مدل پوآسن، مدل دوجمله اى منفى
- توزيع نرمال، توزيع نرمال استاندارد، نمونههاى كوچک
- بررسى نرمال بودن دادهها و تبديل داده هاى غير نرمال به دادههاى نرمال
- خطاهای نمونه برداری، خطای مقدار میانگین، توزیع میانگین
- حدود اطمينان ميانگين نمونه، تفاوت بين دو ميانگين
- برآورد تعداد افراد جمعيت، برآورد شاخص تنوعات
- اساس آزمون هاى آمارى، فرضيه هاى تجريى و فرضيه هاى آمارى
- تستهای آمارى یک دنباله و دو دنباله
- خطاى نوع I و II، آمار پارامتريک و غیرپارامتريک، قدرت يك تست
- آزمون همبستگی، ضريب همبستگى، ضريب تعيين و كاربرد همبستگى
- تجزيه رگرسيون، مدلها در رگرسيون، معادله رگرسيون خطى و آزمون آن
- آزمونهای پارامتریک، آنالیز واریانس
- آزمونهای ناپارامتریک
- آزمون هاى من ويتنى، كروسكال واليس وكولموگروف- اسميرنوف
- آشنايى بانرم افزار تحلیل آماری SPSS
- وارد كردن داده ها در برنامه SPSS شامل كد دادن، ايجاد ستون جديد، مرتب كردن
- جدول فراوانى، ميانگين، ميانه، مد، دامنه، انحراف معيار، واريانس، ضريب تغييرات، خطاى معيار، حدود اطمينان
- تغيير در یک سرى أز داده ها در يک متغير، جستجو، دسته بندى، محاسبات در داده ها و ايجاد ستون جديد، رسم هيستوگرام
- انتخاب يك گروه ویژه در يک ستون با استفاده از دستور Select case و آشنايى با انواع كاربردهاى اين دستور
- ترکیب دو فایل با یکدیگر، آشنايى با حالتهاى مختلف هر يک از نمودارها، كاربرد آنها و ايجاد تغييرات لازم در آنها
- بررسى نرمال بودن دادهها، نرمال كردن داده ها
منابع و رفرنسهای آمار زیستی در زیست فناوری
- Fowler, 1., Cohen, L. and Jarvis, p. (1998) Practical statistics for field biology. John Wiley and 50115. Chichestcr.
- Fry, 1.6.(1993) Biological data analysis: ٨ practica approach. IRL Press. Oxford.
ويروس شناسى Virology
آشنایی دانشجویان با انواع ویروس و مکانیسمهای تکثیر ویروسها، طبقه بندی انواع ویروس، میزبانها در ویروس، عفونتهای ویروسی از اهداف درس ویروس شناسی Virology ویژه رشته زیست فناوری است.
سرفصل مباحث ویروس شناسی
- مرور تاریخچه و نحوه کشف ویروسها
- تعریف ویروس
- ویروسهای بیماری زا، پیشرفت علوم سلولی مولکولی
- محصولات نوترکیب، ژن درمانی، ساخت واکسنهای جدید
- ویروس های آزمایشگاهی و جهش یافته
- تکامل ویورسها و تئوریهای مربوط به آن
- ساختار ويروس ها، تعريف اجزاى ويروسى وتنوع ژنوم در ويروس ها
- شكل ويروس و انواع تقارن ويروسى و بررسى دلايل تشكيل ساختار متقارن
- بررسى اتصال ويروس به سلول ميزيان (ويروس هاى غشادار و ويروس هاى بدون غشا)
- مكانيسمهاى تردد ويروس در سلول ميزبان
- خود تجمعى ويروس در سلول و رهايش ويروس از سلول
- مواردخاص مولكولى در ويروس ها مانند تداخل ويروسى
- تداخل ويروسی ناقص، ويروسهاى كاذب، ويروس باصفات مخلوط، نوتركيبى در ويروس
- كشت و پرورش انواع ويروس، انواع ميزبان ويرسى، كشت سلول و كاربرد آن در ويروس شناسى
- اثرات ویروس بر سلولهای ویروس
- تعيين ميزان ويروس در نمونه
- روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک برای تعیین ویروس در نمونه
- چگونگی ایجاد و رشد سرطان
- اصول طبقه بندی انواع ویروس
- باکتریوفاژهای مهاجم
- مرورى و آشنایی با خانواده ويروسهاى گياهى
- تاثير ديواره سلولى در ايجاد عفونت
- روشهاى بيان ژن و همانندسازى در ويروسهاى گياهى
- آشنایی با انواع ویروسهای جانوری
فهرست منابع و رفرنسها
- Brooks. 6., Canoil, KC. and Morse, 5. (2012) Jawetz Melnick & Adelbergs Medical Microbiology, 26ιh Edition. .McGraw-Hill Medical
- Murray, P.R., Rosenthal. 14.5., pfaller, M.A. and Saunders. M.D. 2012. Medical Microbiology, 7th Edition. Saunders.
فناورى سلول هاى بنيادى Stem Cell Biotechnology
سلولهای بنیادین به خصوص سلولهای بنیادی که از نوزادان و برای تشکیل بانک سلول بنیادی جمع آوری میشود، در آینده برای درمان بسیاری از بیماریها به کمک پزشکان و زیست فناوران میآید. هدف از تدریس فناوری سلولهای بنیادی آشنایی دانشجویان رشته زیست فناوری با اصول سلول هاى بنيادى و اساس ساز و كارهاى سلولى و مولكولى خود نوزايى و نحوه تمايز سلول هاى بنیادى و نیز آشنايى با كاربردهاى آن در پزشكى و صنعت است.
سرفصل مباحث فناوری سلولهای بنیادی
- مرور تاریخچه سلولهای بنیادی، مقدمه ای بر تعاریف و آشنایی با سلولهای بنیادی و کاربرد آن در صنعت و پزشکی
- سلولهای بنیادی جنینی، سلولهای بند ناف
- تشابه و تفاوت سلولهاى بنيادى موش و جنين انسان
- خصوصیات و انواع سلولهای بنیادی
- سلولهای بنیادی ترمیم کننده در جانوران
- نیچ (ریز محیط) در علم سلولهای بنیادی
- تمايز سلول هاى ينيادى و بررسى اصول مولكولى آن
- برنامه ریزی مجدد reprogramming & transdifferentiation
- روشهای کشت و جداسازی سلولهای بنیادی
- سلول های بنیادی و سرطان
- شاخص ها و علائم سلولهای بنیادی سرطانی
- سلول درمانی و پیوند سلولهای بنیادی
- اصول مهندسى بافت و كاربرد سلول های بنيادى در آن
- سلول هاى بنيادى به عنوان مدل مطالعاتی (Drug screening)
- رعایت اخلاق و شرعیات در سلولهای بنیادی
رفرنسها و منابع تدریس و مطالعه
- Battler, A. (2006) Stem Cell and Gene-Based Therapy. Springer.
- Turksen, E.K. (2009) Adult Stem Cells. Springer (India) ١٤. Ltd.
- (2006) Embryonic Stem Cells, Methods and Protocols. Humana Press.
- Mummery, ., Wilmut, 1.5., Van De Stoipe, A., Roclen, B. (2010) Stem Cells: Scientific Facts and Fiction. Academic Press.
قارچ شناسى Mycology
هدف از قرارگیری درس قارچ شناسى Mycology در سیلابس دروس رشته زیست فناوری، آشنايى دانشجويان با مبانی و اصول زيستشناسى قارچها مانند طبقه بندى، شناسایی انواع قارچ، و چرخه زندگى آنها به عنوان يك تاكسون مهم در زيست شناسى و زيست فناورى و همچنين كاربردهاى قارچ و آشنايى با انواع بیمارى هاى قارچى است.
سرفصل درس قارچ شناسى Mycology
- تاريخچه و پیدایش قارچ شناسىی
- طبقه بندی قارچ ها در دسته بندی موجودات زنده
- ساختمان و انواع ميكروسكوپی و ماكروسكوپى قارچ ها
- تكامل قارچ ها، اندازه قارچ ها، جایگاه، کاربرد و اهميت قارچها در محيط زيست و اکوسیستم
- اهمیت و کاربرد انواع قارچ ها در بیوتکنولوژی و پزشکی
- ساختار سلولى قارچها، ديواره سلولى در قارچ ها، انواع سپور در قارچ ها
- اندامکهاى داخل سلولى در قارچ ها، قارج هاى دو شكلى و مخمرها
- هسته در قارچها، تكثير جنسى و غير جنسى در قارچ های مختلف
- رشد و تغذيه در قارچ ها، انواع محيط كشت
- نيازمندى هاى غذايى، نيازمندى به اكسيژن، آب، دما، نور در انواع قارچ
- قارچ هاى ناقصDeuteromycetes
- چرخه تكثير غير جنسى در دوتروميست ها
- قارچهاى گوشتى و اهمیت آنها در زندگی انسان
- مخمرها، مخمرهای دو شکلی، تکثیر جنسی و غیر جنسی در مخمرها
- آشنایی و معرفی گلسنگ ها، طبقه بندی انواع گلسنگها، همزيستى در گلسنگها
- تغذيه در انواع گلسنگ، چرخه تكثيرى در گلسنگ، كاربردى هاى تجارى گلسنگها، اهميت و اكولوژی گلسنگ در اکو سیستم
- قارچها با زندگی انگلی، قارچهای منشا بیماری در انسان و حیوان
منابع و رفرنسهای قارچ شناسی در زیست فناوری
- Carlile, ٦1.1., Gooday, G.w. and Watkinson, 5. (2001) The Fungi, 2″ل Edition. Academic Press
- Stephenson. S.L. (2010) The Kingdom Fungi: The Biology of Mushrooms, Molds, and Lichens.Timbcr Press
- Kavanagh, κ. (201 1) Fungi: Biology and Applications. Wiley -Blackwell
مبانى مدل سازى زيستى Introduction to Modeling in Biology
هدف درس مبانى مدل سازى زيستى Introduction to Modeling in Biology آشنايى دانشجويان دوره كارشناسى زیست فناوری با استفاده از روش هاى رياضى در مدل زيستى و كسب مهارتهاى لازم برای درک و تحلیل مدلهای ریاضی و آماری در انواع سیستمهای زیستی است. در اين درس اصول، قواعد، تکنیکهای آمار و رياضى به عنوان ابزارى قدرتمند براى فهم بهتر سيستم هاى زيستى معرفى میشوند. موضوعات زيستى مورد بحث دراين درس از سيستم هاى ملكولى زير سلولى تا مسائل فیزیولوژیک، زيست شناسى جمعيت و تكوين را در خود جای داده است. به طور خلاصه اهداف آموزشى اين درس موارد زير را شامل مىشود:
- درک رابطه بین سوالات زیستی و مفاهیم ریاضی و آمار
- تعيين روابط رياضى مربوط به دستگاههاى پويا، جبر خطى و احتمالات از طريق مدلسازى سيستم
- آشنایی و روش به کارگیری ابزارها و نرم افزارهای ریاضی برای درک ویژگی و رفتار در سیستمهای زیستی
- آشنايى با نحوه تعبير مدل هاى رياضى و نتيجه گيرى هاى حاصل از آنها
سرفصل درس مبانی مدل سازی زیستی
- مقدمهاى بر مدلسازى ترجمه سوال زيستى به صورت يک مدل رياضى، تحليل رياضى و بيان تعيير زيستى
- معادلات دیفرانسیل، جبر خطی، ماتریس، بردار، نظریه گراف، پویایی جمعیت های خطی و غیر خطی، تعادل و پایداری
- تحليل پايدارى مدلهاى خطى و غير خطى یک یا دو متغیره
- نظریه احتمال، پویایی جمعیت دارای ساختار
- مدلهای رقابت و شکار، شکار و شکارچی، آنالیز تهاجم، انتخاب طبیعی، معادله پرورشدهندگان و وراثت
- مدلسازی واکنشهای شیمیایی در سیستم و اکوسیستم زیستی
منابع و رفرنسهای تدریس
- Caswell, H. (2001) Matrix Population Models, 2لا Edition. Sinauer Associates, Stunderland, MA.
- Edclstcin-Keshet, L. (2005) Mathematical models in Biology, Society for Industrial and Applied Mathematics Philadelphia
- Segel, L.A., and Edelstein-Keshet, L. (2013) ٨ Primer on Mathematical Models in Biology, Society for Industrial and Applied Mathematics
- Friedman, A. and Kao, C.Y. (2014) Mathematical Modeling of Biological Processes, springer.
- Perthame, B. (2015) Parabolic Equations in Biology: Growth, Reaction, Movement, and Diffusion.
- Sarah, P.O. and Day, τ. (2007) ٨ Biologist’s Guide to Mathematical Modeling in Ecology and Evolution, Princeton University Press.
گیاهان دارویی Medicinal Plants
طب سنتی هر کشوری سرشار از گیاهان دارویی است که انسان از قدیم برای درمان بیماریها و حتی تسکین دردهای خود به کار میگرفته است. امروزه گیاهان دارویی به صورت مستقیم توسط پزشکان طب ایرانی و همچنین به صورت غیر مستقیم برای تولید داروها، مواد صنعتی و شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند. گیاهان دارویی دارای کاربردهای زیادی در صنایع دارویی، خوراکی، آرایشی، بهداشتی و…. دارند.
سرفصل و مباحث درس گیاهان دارویی
- مرور تاریخچه، آشنایی و بیان تعاريف و كليات گياهان دارويى
- آشنایی و طبقه بندى مواد طبيعى موجود در گياهان
- دسته بندی و آشنایی با ترکیبات فنولیک، کاربرد و اثرات درمانی در گیاهان شامل این مواد
- اسیدهای فنولی، کاربردها و اثرات درمانی، گیاهان دارویی شامل این مواد
- طبقه بندى و كليات فلاونونيدها، كاربردها و اثرات درمانى، خانوادههاى واجد اين دسته از مواد
- ايزوفلاوونوئيدها و آنتوسيانين ها، كاربردها و اثرات درمانى، گياهان دارويى واجد اين دسته از مواد
- تانن ها، كاربردها و اثرات درمانى، گیاهان دارويى واجد اين دسته از مواد
- اسانس ها و تركيبات مونوترين: كاربردها و اثرات درمانى و كياهان دارويى دارای این مواد
- ترىترين ها و سابونينها، كاربردها و اثرات درمانى و خانواده گياهان دارويى دارای اين دسته از مواد
- كليكوزيدهاى قلبى و استروئيدها، كاربردها و اثرات درمانى، گياهان دارويى واجد اين دسته از مواد
- كاروتنوئيدها، كاربردها و اثرات درمانى، كياهان دارويى واجد اين دسته از مواد
- طبقه بندى و كليات آلكالوئيدها، كاربردها و اثرات درمانى و خانواده گیاهان دارویی واجد اين دسته از مواد