Genetyka molekularna

SZKOŁA GŁÓWNA GOSPODARSTWA WIEJSKIEGO
Międzywydziałowe Studium Ochrony Środowiska
SGGW
tlx 816 238 sggw pl
fax 847-24-53
02-776 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159, tel/fax: +48 22 847 12 33, 843 90 41 w. 11245
e-mail: [email protected]; http://www.sggw.waw.pl/
Karta ramowego programu przedmiotu
1.
Nazwa przedmiotu: Genetyka molekularna – zastosowanie w ochronie
środowiska
Kierunek: Ochrona środowiska
Rodzaj studiów: studia magisterskie (II stopnia)
Specjalizacja: Funkcjonowanie i ochrona środowiska przyrodniczego
.......................................................................................................
...............................................................................................................................
Wykłady (godz.) 15
Ćwiczenia (godz.) 15
ECTS 3
2.
3.
Nr przedmiotu ......................
Data opracowania programu
2006 r
Cel zajęć:
Zajęcia mają przybliżyć studentom współczesne pojęcia i nomenklaturę
stosowane w genetyce molekularnej. Pokazać, zakres podstawowych
technik laboratoryjnych i ich możliwości w odniesieniu do badania stanu
genetycznego populacji organizmów żyjących w środowisku naturalnym
lub zmodyfikowanym.
Tematy wykładów:
Czas trwania wykładów
1. Podstawowe pojęcia genetyczne: struktura DNA, struktura genomu,
mutacje i ich tempo a ewolucja
2. Markery genetyczne: allozymy, markery wykorzystujące reakcję PCR,
sekwencjonowanie DNA
3. Populacja: zmienność genetyczna i czynniki ja warunkujące
4. Podstawowe pojęcia statystyczne w genetyce: frekwencja genów i
genotypów, heterozygotyczność, inbred, statystyka F, dystans
genetyczny
5. Wybór metody badawczej: wielkość próby, rodzaj markera, dobór
statystyki
6. Identyfikacja gatunku/ hybrydy; identyfikacja osobnika
7. Identyfikacja systemów rozrodczych
8. Identyfikacja migracji i barier
9. Efekt “Bottleneck” w populacji
10.Zmienność w obrębie głównego kompleksu zgodności tkankowej
11.Organizmy zmodyfikowane genetycznie
12.Reintrodukcja i gatunki inwazyjne
13.Ochrona zasobów genetycznych
14.Czy warto odtwarzać gatunki wymarłe?
15.Znaczenie badań genetycznych w ekologii i ochronie środowiska
4.
Tematy ćwiczeń:
Czas trwania ćwiczeń (grupa ćwiczeniowa nie powinna przekraczać 15
osób (wymogi laboratorium)
(L)- ćwiczenia w laboratorium
(K)- ćwiczenia w pracowni komputerowej
(S)- ćwiczenia seminaryjne
1. Metody izolacji genomowego DNA z różnych typów tkanek (L)
2. Łańcuchowa reakcja polimerazy: PCR w gradiencie temperatur,
multipleks PCR (L)
3. Elektroforeza horyzontalna kwasów nukleinowych (L)
4. Metoda losowej amplifikacji DNA- RAPD (L)
5. Zmienność fragmentów restrykcyjnych- metoda PCR-RFLP (L)
6. Elektroforeza pionowa kwasów nukleinowych (L)
7. Sekwencje mikrosatelitarne- kontrola pochodzenia (L)
8. Sekwencjonowanie DNA (L)
9. Analiza danych genetycznych cz. I – arkusz kalkulacyjny ME (K)
10.Analiza danych genetycznych cz. II – programy statystyczne
dostępne w sieci (K)
11.Bioróżnorodność- genetyczne bazy danych (K)
12.Analiza sekwencji nukleotydowych cz. I (K)
13.Analiza sekwencji nukleotydowych cz. II- określanie dystansu
genetycznego (K)
14.Genetyka ekologiczna w praktyce cz. I (S)
15.Genetyka ekologiczna w praktyce cz. II (S)
5.
Warunki zaliczenia przedmiotu:
kolokwium testowe
Efekty kształcenia – nabyte umiejętności i kompetencje:
Główną korzyścią, jaką nabędą studenci będzie kurs w laboratorium,
który pozwoli im na samodzielne wykonanie większości procedur
diagnostycznych, pozwoli to na lepsze utrwalenie zdobywanych
wiadomości teoretycznych z zakresu genetyki molekularnej. Aktywne
6.
uczestnictwo w zajęciach pozwoli studentom na zdobycie wiedzy o
aktualnych problemach populacji organizmów wolnożyjących,
diagnozowanych przy pomocy nowoczesnych technik laboratoryjnych i
komputerowych- jest to nowoczesne połączenie wykorzystania markerów
genetycznych do weryfikacji hipotez ekologicznych.
7.
Autorzy programu ramowego: Wydział/Katedra:
Dr Zuzanna Nowak
Wydział Nauk o Zwierzętach/ Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli
Zwierząt
8.
Wymagane pomoce dydaktyczne:
- rzutnik multimedialny- wykłady
- pracownia komputerowa- ćwiczenia
- laboratorium/ sprzęt laboratoryjny- ćwiczenia
9.
Literatura:
Baxevanis A.D., Ouellett B.F.F., Bioinformatyka, 2004, PWN, ISBN 8301-14211-1
Beebee T., Rowe G., An Introduction to molecular ecology, 2004, Oxford
University Press, ISBN 0-19-924857-5
Bishop J., Ssaki transgeniczne, 2001, PWN, ISBN 83-01-13565-4
Drewa G., Ferenc T., Podstawy genetyki, 2005 (wyd. II), Urban &
Partner, ISBN 83-87944-83-1
Krebs J.R., Davies N.B., Wprowadzenie do ekologii behawioralnej, 2001,
PWN, ISBN 83-01-13546-8
Krzanowska H., Łomnicki A., Rafiński J., Szarski H., Szymura J.M.,
Zarys mechanizmów ewolucji, 2002, PWN, ISBN 83-01-13723-1
Lowe A., Stephen H., Ashton P., Ecological Genetics, 2004, Blackwell
Publishing, ISBN 1-4051-0033-8
Słomski R., Przykłady analiz DNA, 2004, AR Poznań
Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., White M.R.H., Biologia
molekularna, 2000, PWN, ISBN 83-01-12928-X
Informacja o przedmiocie w języku angielskim:
1.
2.
Subject name: Molecular Ecology
Lecture topics/practices topic
Lecture topics:
1. Basic genetics: DNA structure, genome structure, mutations, mutation
rate and evolution
2. Molecular markers: allozymes, PCR- based markers, DNA sequencing
3. Population: genetic diversity and diversity factors
4. Basic statistic: genes and genotypes frequency, heterozygosity,
inbreeding, F statistic, genetic distance
5. Choice the research method: population sampling, kind of marker,
statistic
6. Species/ hybrids identification; individuals’ identification
7. Identification of reproductive systems
8. Identification of migration rates and barriers
9. Population bottlenecks
10.MHC polymorphism
11.GMO
12.Reintroduction and invasive species
13.Protection of genetical resources
14.Is it worth to bring extinct species into being?
15.Importance of Genetic analysis in ecology and biology conservation
Practice topics:
(L)- genetic laboratory (K)- computer laboratory
(S)- seminars
1.
Genomic DNA extraction methods from different types of tissue
(L)
2.
Polymerase chain reaction: temperature gradient PCR, multiplex
PCR (L)
3.
Nucleic acid horizontal gel electrophoresis (L)
4.
Random amplified polymorphic DNA (L)
5.
Restriction fragments length polymorphism – PCR-RFLP (L)
6.
Nucleic acid vertical gel electrophoresis (L)
7.
Microsatellites- parentage control (L)
8.
DNA sequencing (L)
9.
Genetic data analysis p. I- Microsoft Excel (K)
10. Genetic data analysis p. II- NET statistic programs (K)
11. Biodiversity- genetic data basis (K)
12. Nucleotide sequences analysis p. I (K)
13. Nucleotide sequences analysis p. II- estimating of genetic
distance (K)
14. Molecular ecology in practice p. I (S)
15. Molecular ecology in practice p. II (S)
3.
Pass conditions:
Test - exam