Uniwersytet Jagielloński w Krakowie - Punkt LogowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Metody laboratoryjne w badaniach genetycznych I

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WBNZ-935 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0511) Biologia
Nazwa przedmiotu: Metody laboratoryjne w badaniach genetycznych I
Jednostka: Wydział Biologii
Grupy: Biologia: przedmioty dla programu WBNZ-n011-0-ZD-6
Przedmioty obowiązkowe dla II roku biologii (studia I stopnia)
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2020-02-24 - 2020-06-14
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 52 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Pracownia komputerowa, 8 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Osyczka
Prowadzący grup: Grzegorz Góralski, Dagmara Kwolek, Monika Opałek, Anna Osyczka, Grzegorz Tylko, Dominika Włoch-Salamon
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ocena wliczana do średniej:

tak

Efekty kształcenia:

- wiedza: student zna zasady pracy w laboratorium, w tym zasady BHP i ergonomii pracy (K_W22). Zna techniki wykorzystywane do analizy DNA. Zna mechanizmy związane z replikacją (K_W01). Rozumie i potrafi praktycznie zastosować techniki molekularne stosowane w badaniach DNA: izolacja, ilościowa i jakościowa ocena zawartości DNA w próbce, elektroforeza, łańcuchowa reakcja polimerazy (PCR), rekombinacja plazmidów (K_W16). Rozumie zasady mutagenezy ukierunkowanej. Zna wybrane techniki związane z klonowaniem i transformacją genetyczną modelowych mikroorganizmów. Zna i potrafi wybrać odpowiednie dla eksperymentu wektory wirusowe. Rozróżnia transfekcje od transdukcji komórek. Zna metody otrzymywania cząstek infekcyjnych, sposoby ich izolacji i analizy jakościowej i ilościowej oraz podstawowe metody transfekcji komórek (K_W05). Zna zasady postępowania laboratoryjnego z zastosowaniem adeno-, retro- i lentiwirusów (K_W22). Wie, jak analizować jakościowo i ilościowo hodowle komórkowe ekspresjonujące białka fuzyjne (tj. znakowane białkiem GFP, jego pochodnymi lub etykietą (K_W07). Potrafi dobrać odpowiednią technikę mikroskopową do zobrazowania lokalizacji i przemieszczania się białek fuzyjnych pomiędzy przedziałami komórkowymi (K_W17). Zna metody obróbki materiału biologicznego koniecznej do takich obserwacji (K_W02, K_W20).

- umiejętności: izoluje DNA z komórek i tkanek oraz przeprowadza elektroforezę DNA. Zna zasady sekwencjonowania DNA i analizuje jego wyniki (K_U06). Prowadzi mutagenezę ukierunkowaną w oparciu o posiadany wektor ze sklonowanym genem, klonuje molekularne oraz izoluje plazmidy (K_U01). Sprawnie korzysta z internetowych baz danych sekwencji DNA (K_U04), konstruuje i interpretuje drzewo filogenetyczne za pomocą podstawowych metod, korzystając z gotowych sekwencji uzyskanych z internetowej bazy danych (K_U09). Umiejętnie korzysta z mikroskopii fluorescencyjnej, podstawowych narzędzi analizy obrazu oraz technik pomiarowych dla dużych populacji komórkowych (K_U01). Selekcjonuje i wykorzystuje informacje z literatury, profesjonalnych baz danych (PubMed, GeneBank itp.) i innych źródeł internetowych lub masowych mediów dotyczących genetyki molekularnej.

- kompetencje społeczne: konstruuje wspólnie z innymi studentami schemat realizacji projektu badawczego (K_K02, K_K03); dba o aparaturę (K_K06); Student analizuje i krytycznie ocenia wyniki eksperymentu (tj. podaje jego mocne i słabe strony, proponuje alternatywne metody rozwiązania problemu badawczego) (K_K05). Widzi potrzebę stałego aktualizowania wiedzy kierunkowej (K_K08).


Forma i warunki zaliczenia:

Ocena końcowa z ćwiczeń jest sumą z liczby punktów uzyskanych z testów cząstkowych. Studenci mają możliwość zdobycia maksymalnie 2 punktów z wiadomości z każdych zajęć. Prowadzący podają terminy testów studentom na początku swoich bloków ćwiczeniowych. Pod uwagę może być brane aktywne uczestnictwo w zajęciach (stawianie pytań, rozwiązywanie zagadnień, aktywizowanie innych uczestników do dyskusji itp.) Do zaliczenia kursu wymagane jest ponad 50% punktów. Warunki: obecność na zajęciach.

Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów:

Punktowane kolokwia cząstkowe z grup tematycznych (wymagana ocena pozytywna ze wszystkich kolokwiów) oraz zaliczenie wykonanego zadania z zajęć komputerowych.

Metody dydaktyczne:

Metody podające – prezentacje multimedialne, objaśnienia lub wyjaśnienia, skrypty do ćwiczeń lub zagadnień przygotowane przez prowadzącego.

Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne.

1. Omówienie zasad pracy w laboratorium zajmującym się analizą DNA. 2. Metody izolacji DNA. 3. Elektroforeza i spektrofotometria DNA.4. PCR i markery molekularne. 5. Klonowanie DNA (1) – ligacja produktu PCR z wektorem 6. Klonowanie DNA (2) – transformacja bakterii plazmidowym DNA. 7. Klonowanie DNA (3) – analiza efektów transformacji, PCR kolonijny, zakładanie kultury bakterii. 8. Klonowanie molekularne (4) – izolacja, trawienie restrykcyjne i elektroforeza DNA plazmidu. 9. Analiza profili DNA. 10. Praca z sekwencjami DNA (GenBank, przygotowanie i analiza plików, składanie sekwencji, tworzenie drzew filogenetycznych). 11. Przygotowanie hodowli komórek do transfekcji. 12. Przygotowanie kompleksów transfekcyjnych. 13. Transfekcja prosta i odwrócona. 14. Analiza wydajności transfekcji. 15. Analiza efektów transfekcji (metody biochemiczne). 16. Analiza efektów transfekcji (metody mikroskopowe – GT). 17. Transdukcja wirusowa (wektory retro- adeno- i lentiwirusowe). 18. Sposoby produkcji i oczyszczania cząstek wirusowych. 19. Przygotowanie komórek i tkanek do obserwacji mikroskopowych materiału genetycznego oraz produktów transfekcji.

Metody problemowe – metody aktywizujące, dyskusja dydaktyczna, omawianie zagadnień problemowych (problem-based studies).


Bilans punktów ECTS:

Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych: 52 godz.

Udział w zajęciach w pracowni komputerowej: 8 godz.

Przygotowanie się do ćwiczeń: 15 godz.

Przygotowanie raportu z ćwiczeń: 15 godz.

Suma: 90 godz.


Grupa treści kształcenia:

Grupa treści kierunkowych

Sylabus przedmiotu dla studentów rozpoczynających studia od roku akademickiego 19/20:

biologia

Pełny opis:

Zapoznanie z podstawowymi metodami laboratoryjnymi stosowanymi w genetyce molekularnej i problemami badawczymi rozwiązywanymi przy ich pomocy. Nabycie praktycznych umiejętności w określonych analizach genetycznych, poszerzenie już posiadanej wiedzy z zakresu genetyki molekularnej, inżynierii genetycznej i biotechnologii. Analizy DNA, izolacja metodą CTAB na kolumnach ze złożem krzemionkowym, elektroforeza i spektrofotometrię zakończoną interpretacją wyników.

Wykorzystanie mutagenezy kierunkowej poprzez ligację produktu PCR z wektorem, transformację bakterii plazmidowym DNA w oparciu o kultury in vitro, i analiza efektów transformacji i izolacji plazmidów.

Analizy profili DNA (RAPD), wyszukiwanie i porównywanie sekwencji DNA i RNA w GenBank, składanie sekwencji, projektowanie starterów do reakcji PCR, konstruowanie prostych drzew filogenetycznych, fenotypowe i molekularne wykrywanie mutacji punktowych, zaplanowane usuwanie i wymiana genów chromosomowych, inżynieria plazmidów bakteryjno-drożdżowych, wykrywanie interakcji białek in vivo metodą dwuhybrydową.

Metody transfekcji komórek handlowo dostępnymi zestawami, analizy ekspresji transgenu w mikroskopie fluorescencyjnym i elektronowym, analizy transgenu metodami immunoprecypitacji, a następnie Western blot.

Literatura:

Literatura podstawowa:

1. T. A. Brown, Genomy, PWN, 2012

2. Genetyka molekularna, redaktor P. Węgleński, PWN, 2012

3. J. Buchowicz, Biotechnologia molekularna, PWN, 2009

4. Phil C. Turner, Alexander G. McLennan, Andy D. Bates, Mike R.H. White. 2013. Biologia molekularna. Krótkie wykłady. PWN

5. Barry G. Hall. 2009. Łatwe drzewa filogenetyczne

Inne materiały dydaktyczne oraz wybrane pozycje literaturowe (również w j. angielskim) będą dostępne w internecie lub udostępniane na bieżąco przez prowadzących m. in. na platformie Pegaz.

Uwagi:

Kurs obowiązkowy dla II-go roku kierunku biologia; ścieżka molekularna.

Laboratoryjne ćwiczenia w grupach oraz zajęcia w pracowni komputerowej, konwersatoria (tzw. „case studies” - rozwiązywanie konkretnych problemów badawczych w oparciu o podane narzędzia badawcze).

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.