Genetyka z inżynierią genetyczną 1400-114GEN
Wykład ma za zadanie przedstawić podstawy genetyki i biologii molekularnej genu na tle współczesnych nauk biologicznych. W ramach wykładu poruszane są następujące zagadnienia:
· Podstawy genetyki – podstawowe pojęcia i elementy genetyki klasycznej.
· Podstawowe techniki genetyki molekularnej.
· Organizmy modelowe – zasady i przykłady.
· Zarys biologii molekularnej genu. Replikacja i stabilność genomu.
· Zmienność genomu – mutageneza, naprawa DNA i rekombinacja.
· Mutacje i mutageneza w ujęciu genetycznym.
· Interakcje genetyczne – supresja, epistaza, interakcje syntetyczne.
· Genetyka molekularna Prokaryota.
· Genetyka molekularna eukariontów - chromatyna, transkrypcja, obróbka RNA, synteza i obróbka białka.
· Genetyczna kontrola rozwoju. Proste przełączniki genetyczne. Kontrola rozwoju zwierząt.
· Genetyka człowieka – podstawy.
· Genetyka i świat współczesny – biotechnologia i GMO, antropologia molekularna, genetyka w ochronie przyrody.
· Historia i ewolucja informacji genetycznej.
W trakcie ćwiczeń omawiane są następujące zagadnienia:
Podstawy: Mutacje, mutageny, analiza mutantów Escherichia coli i Saccharomyces cerevisiae. Kod genetyczny. Struktura genu prokariotycznego. Struktura operonu bakteryjnego. Regulacja ekspresji genów u bakterii. Struktura i regulacja ekspresji genu eukariotycznego.Analiza genetyczna w modelowych organizmach eukariotycznych:
Dziedziczenie mendlowskie. Zjawiska komplementacji i rekombinacji genetycznej na podstawie krzyżówek i innych testów na Drosophila melanogaster, Aspergillus nidulans i Saccharomyces cerevisiae. Struktura i regulacja ekspresji genu eukariotycznego.
Inżynieria genetyczna: Technika PCR. Rekombinowanie DNA in vitro. Mapy restrykcyjne. Biblioteki genomowe i cDNA. Analiza sekwencji DNA. Drożdże S. cerevisiae jako gospodarz do klonowania. Badanie funkcji genów u S. cerevisiae. Podstawowe metody hybrydyzacyjne. Ekspresja heterologiczna. Geny reporterowe. Drożdżowy system dwuhybrydowy.
Genetyka człowieka: Metody genetyczne w badaniach populacji ludzkich. Analiza rodowodów. Choroby genetyczne. Analiza cytogenetyczna. Diagnostyka molekularna. Analiza DNA w badaniach archeologicznych.
Ekologia molekularna: Analiza naturalnych populacji.
Kierunek podstawowy MISMaP
Rodzaj przedmiotu
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
WIEDZA
- zna podstawowe pojęcia informacji genetycznej, materiału genetycznego, kodu genetycznego, genotypu i fenotypu
- zna mechanizmy molekularne leżące u podstaw takich zjawisk, jak dominacja i kodominacja, utrata i nabycie funkcji genu
- zna mechanizmy przekazywania informacji genetycznej
- zna mechanizmy ekspresji informacji genetycznej organizmów prokariotycznych i eukariotycznych
- zna podstawy projektowania i wykonywania modyfikacji genetycznych na materiale biologicznym
- zna podstawowe techniki biologii molekularnej stosowane w inżynierii genetycznej
- rozumie znaczenie pracy doświadczalnej i potrafi opisać znaczenie analiz molekularnych w badaniach genetycznych
- zna zarys ewolucji informacji genetycznej i świadectwa ewolucji zawarte w genomach organizmów żywych.
UMIEJĘTNOŚCI
- analizuje przepływ informacji genetycznej w komórkach organizmów żywych
- poprawnie stosuje podstawowe pojęcia z zakresu genetyki, a szczególnie pojęcia informacji genetycznej, materiału genetycznego, kodu genetycznego, genotypu i fenotypu
- analizuje zależności między zmianami w genotypie a powodowanymi przez nie zmianami w fenotypie
- analizuje interakcje genetyczne i potrafi wskazać ich znaczenie dla biologii systemów
- porównuje mechanizmy ekspresji informacji genetycznej organizmów prokariotycznych i eukariotycznych
- potrafi zaprojektować proste doświadczenie prowadzące do sklonowania wybranego fragmentu DNA
- potrafi wybrać technikę właściwą do badania podstawowych procesów molekularnych
- interpretuje wyniki doświadczeń genetyki klasycznej, molekularnej i medycznej
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
- formułuje racjonalne i oparte na współczesnej nauce argumenty w spornych kwestiach dotyczących konsekwencji stosowania technik inżynierii genetycznej dla środowiska naturalnego i zdrowia człowieka. - wskazuje znaczenie genetyki i biologii molekularnej dla medycyny i innych gałęzi aktywności człowieka.
- rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach genetyki i inżynierii genetycznej i potrafi przekazać je w sposób zrozumiały
- wykazuje ostrożność i krytycyzm w odbiorze i interpretacji informacji z dziedziny genetyki i inżynierii genetycznej dostępnej w środkach masowego przekazu.
Kryteria oceniania
Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej i składa się z części testu jednokrotnego wyboru i części otwartej. Odpowiedzi są punktowane, ocena z egzaminu zależy od pozycji danej punktacji w rozkładzie ocen, z tym że minimum wymagane do zaliczenia to 50%+1 punkt.
Zakres zagadnień egzaminu pokrywa się z treścią wykładów, treściami ze wskazanych przez wykładowcę fragmentów podanej literatury oraz treścią ćwiczeń.
W trakcie ćwiczeń przewidziane są testy weryfikujące przygotowanie teoretyczne studentów do uczestnictwa w zajęciach oraz pisemne kolokwium zaliczeniowe.
Praktyki zawodowe
Nie
Literatura
Podstawy biologii molekularnej. LA Allison. Wydawnictwa UW 2009.
Genetyka molekularna. Red. Piotr Węgleński. PWN 2006.
Genomy Wyd. 3 TA Brown. PWN 2019
Concepts of Genetics. W. S. Klug, M. R Cummings, C. Spencer. 2006
http://wiki.biol.uw.edu.pl/w/Genetyka_z_inżynierią_genetyczną_D (część wprowadzona przez wykładowcę, z odnośnikami do artykułów)
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
- Biotechnologia, niestacjonarne (wieczorowe), pierwszego stopnia
- Biologia, stacjonarne, pierwszego stopnia
- Biotechnologia, stacjonarne, pierwszego stopnia
- Zastosowania fizyki w biologii i medycynie, stacjonarne, drugiego stopnia
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: