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. Przedmioty dla programu WBL-0011-1SO (Biologia 1 stopień; 1 rok; 2 rok) |
||
| Punkty ECTS i inne: |
2.00 |
||
| Język prowadzenia: | polski | ||
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (jeszcze nie rozpoczęty)
| Okres: | 2021-02-24 - 2021-06-15 |
 
 zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 15 godzin  więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Ryszard Korona | |
| Prowadzący grup: | Ryszard Korona, Adrian Piróg | |
| 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 | |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.