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

Ewolucja w laboratorium

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WBNZ-995 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0511) Biologia
Nazwa przedmiotu: Ewolucja w laboratorium
Jednostka: Instytut Nauk o Środowisku
Grupy: Biologia: przedmioty dla programu WBNZ-n011-0-ZD-6
Kursy zalecane w ścieżce kształcenia: biologia molekularna, I st.
Kursy zalecane w ścieżce kształcenia: biologia środowiskowa, I st.
Punkty ECTS i inne: 2.00
Język prowadzenia: polski

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2021-02-24 - 2021-06-14

Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Korona
Prowadzący grup: Ryszard Korona, Adrian Piróg, Hanna Tutaj
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ocena wliczana do średniej:

tak

Cele kształcenia:

Celem kursu jest pokazanie ewolucji jako zjawiska występującego stale i powszechnie we wszystkich populacjach rozmnażających się komórek. Znajomość procesów ewolucyjnych pomoże w prowadzaniu hodowli mikroorganizmów i tkanek oraz uchroni od popełniania podstawowych błędów tkanek w badaniach, działalności gospodarczej i opiece zdrowotnej. W części teoretycznej kursu wiedza zostanie przekazana poprzez prezentacje i konwersatoria wyjaśniające zagadnienia podstaw molekularnych powstawania mutacji i ich wykrywania fenotypowego, podstawowych mechanizmów ewolucji, klasycznych eksperymentów ewolucyjnych i przykładów współczesnej szybkiej ewolucji mikroorganizmów. W części laboratoryjnej studenci przeprowadzą kilka eksperymentów pokazujących powstawanie i rozprzestrzenianie się adaptacji genetycznych do warunków środowiskowych i nauczą się interpretować ich wyniki.

Efekty kształcenia:

Wiedza: student zna cechy genetyczne mikroorganizmów i elementów akcesorycznych takich jak wirusy, plazmidy i transpozony (K_W05, K_W07); rozróżnia mechanizmy molekularne prowadzące do powstawania zmienności w genomach mikroorganizmów; zna podstawowe metody potrzebne w planowaniu i przeprowadzaniu laboratoryjnych i przemysłowych hodowli komórek (K_W16, K_W17); potrafi podać przykłady ewolucji odbywającej się współcześnie, zarówno kontrolowanej jak i niekontrolowanej przez człowieka; umie zastosować wiedzę o działaniu doboru naturalnego i dryfu genetycznego do wyjaśniania procesów powstawania nowych cech mikroorganizmów (K_W12);

Umiejętności: przeprowadza proste hodowle mikroorganizmów oraz szacuje liczebność mikroorganizmów, rozpoznaje markery genetyczne i inne cechy mikroorganizmów (K_U01, K_U06, K_U08); posługuje się specjalistyczną terminologią w zakresie genetyki, mikrobiologii, biologii ewolucyjnej w języku angielskim (K_U03); interpretuje uzyskane wyniki dotyczące: tempa powstawania mutacji na poziomie molekularnym i powstawania adaptacji fenotypowych (K_U07)

Kompetencje społeczne: jest w stanie przeprowadzić we współpracy z innymi wielodniową eksperymentalną hodowlę mikroorganizmów (K_K02, K_K03); umie zachować bezpieczeństwo w laboratorium, dba o powierzone mu próby i aparaturę (K_K06); wykazuje potrzebę stałego aktualizowania wiedzy o roli procesów ewolucji we współcześnie zachodzących zmianach organizmów dzikich i wykorzystywanych przez człowieka (K_K08).


Wymagania wstępne:

Ukończenie kursu „Podstawy biologii”.

Forma i warunki zaliczenia:

Forma egzaminu: krótkie eseje

• Warunki zaliczenia: uzyskanie określonej z góry liczby punktów na egzaminie

• Warunki dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia - udział w zajęciach, zaliczenie ćwiczeń, złożenie raportów.


Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów:

Egzamin pisemny; raporty z przeprowadzonych eksperymentów

Metody dydaktyczne:

• metody podające (wykład z prezentacją, wykład problemowy, wykład konwersatoryjny),

• metody praktyczne (pokaz, ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe).


Bilans punktów ECTS:

Udział w zajęciach:

wykład i ćwiczenia – 30 h


Praca własna studenta:

• przygotowanie do zajęć - 5 h

• przygotowanie do egzaminu – 10 h

• lektura wskazanych przez prowadzącego publikacji – 15 h

• przygotowanie prezentacji – 15 h


w sumie: 60 h = 2 pkt ECTS


Grupa treści kształcenia:

Grupa treści kształcenia do wyboru

Pełny opis:

Treści teoretyczne. Mutacje jako źródło zmienności genetycznej: losowość mutacji względem czasu, miejsca i wartości selekcyjnej; eksperymentalne dowody na losowość mutacji; pomiar tempa mutacji; ewolucja tempa mutacji. Ewolucja mikroorganizmów w środowiskach aranżowanych (laboratorium, urządzenia technologiczne) i naturalnych. Powtarzalność i przewidywalność ewolucji wirusów, bakterii i eukariontów; relacja między adaptacją fenotypową a zmianą molekularną. Powstawanie i utrzymywanie się polimorfizmu genetycznego: rola oddziaływań troficznych między klonami bakterii, oddziaływanie typu pasożyt-gospodarz w populacjach wirusów, bakterii, eukariontów jednokomórkowych. Horyzontalny transfer genów: rola transpozonów, wirusów, bakterii; przykłady transferu w obrębie prokariontów i eukariontów. Ewolucji gospodarza i pasożyta; przykłady ewolucji chorób ludzkich i zwierzęcych; rola wektorów owadzich, ludzkich, wody etc. w ewolucji zjadliwości chorób. Ewolucja oporności na antybiotyki: podstawy molekularne działania antybiotyków i mechanizmów oporności. Ewolucja oporności na pestycydy i herbicydy, rola mikroorganizmów w rozwoju pestycydów, herbicydów i genetycznie modyfikowanych organizmów.

Część laboratoryjna zawiera cztery eksperymenty ewolucyjne: (1) tempo powstawania mutacji w mikroorganizmach normalnych i „mutatorowych”, (2) radiacja adaptatywna bakterii w środowisku laboratoryjnym, (3) koewolucja bakterii i bakteriofagów, (4) inicjalna ewolucja wielokomórkowości u drożdży.

Literatura:

Literatura podstawowa

Brown, T. A., Genomy, PWN; rozdziały 8 i 9 (genomy bakterii, wirusów i ruchomych elementów genetycznych).

Literatura dodatkowa

1) Sniegowski, P. D. i in. 2000 The evolution of mutation rates: separating causes from consequences. BioEssays 22:1057±1066

2) Elena S. F I Lenski R. E. 2003 Evolution experiments with microorganisms: the dynamics

and genetic bases of adaptation. Nature Reviews Genetics 4:457-469

3) Kawecki, T. J. 2012 Experimental evolution. Trends in Ecology and Evolution 27:547-560

4) do 5 innych artykułów naukowych

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