Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Genetyka ogólna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: O.2s.GEN.SI.OBTSZ
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Genetyka ogólna
Jednostka: Katedra Fizjologii, Hodowli Roślin i Nasiennictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 3.00 LUB 4.00 (zmienne w czasie) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem kursu jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami genetyki. Dostarczenie najważniejszych informacji na temat takich jej działów jak: dziedziczenie mendlowskie, chromosomowe podstawy dziedziczenia; sprzężenie, crossing-over i mapowanie chromosomów; struktura kariotypu, poliploidalność, wielkość genomów; natura materiału genetycznego; molekularne podstawy ekspresji, regulacji i ewolucji genów oraz niekodujących elementów genomu eukariotycznego.

Pełny opis:

Wykłady:

- Rola informacji genetycznej w rozwoju i funkcjonowaniu organizmów. Wczesne poglądy na dziedziczność. Odkrycia Grzegorza Mendla i ich znaczenie. Definicja podstawowych pojęć (gen, allel, genotyp, fenotyp itp.).

- Lokalizacja genów w komórce prokariotycznej i eukariotycznej. Informacja jądrowa i cytoplazmatyczna. DNA budulcem genów. Kod genetyczny i jego podstawowe cechy. Realizacja informacji zawartej w genach. Informacja genetyczna podczas podziałów komórkowych i rozmnażania. Pionowy i poziomy transfer genów - mechanizmy i konsekwencje.

- Chromosomy jako struktury wewnątrzkomórkowe i jako grupy sprzężeń. Zjawisko crossing-over i jego znaczenie dla poznania ułożenia genów w chromosomie. Mapy fizyczne chromosomów. Zespoły chromosomów: pojęcie genomu i kariotypu. Struktura kariotypu, podobieństwa i różnice pomiędzy chromosomami. Chromosomowa determinacja płci, cechy sprzężone z płcią. Definicja podstawowych pojęć (autosomy, allosomy, monosomia, disomia, aneuploidalność, poliploidalność itd.).

- Pula genowa populacji (gatunku). Polimorfizm genów (alleli). Frekwencja alleli w populacji. Dobór naturalny i dryf genetyczny jako podstawowe czynniki kształtują ce frekwencję genów w populacji. Prawo Hardy'ego-Weinberga. Relacje pomiędzy genami w obrębie genomu jądrowego. Oddziaływania alleliczne i niealleliczne. Genotyp a fenotyp. Plejotropia genów i wielogenowe warunkowanie cech. Cechy jakościowe i ilościowe.

- Podstawowe źródła zmienności puli genowej populacji (gatunku). Zmienność rekombinacyjna oraz mutacyjna i ich rola w ewolucji. Podstawowe typy mutacji i ich przyczyny. Mutacje somatyczne i mutacje w linii generatywnej. Rola transpozonów w generowaniu zmienności genetycznej i w ewolucji.

- Rola systemu rozmnażania i systemu kojarzenia w zmienności puli genowej. Problem udziału homozygot i heterozygot w populacji. Zjawisko depresji wsobnej i naddominacji. Problem alleli letalnych i ich akumulacji/eliminacji. Mechanizmy ilościowego wzrostu DNA oraz informacji genetycznej. Kodujący i niekodujący DNA. Rola duplikacji segmentów chromosomowych, mutacji genomowych i retrotranspozycji w zwiększaniu ilości materiału genetycznego. Zagadnienie powstawania nowych genów.

- Znaczenie genetyki w hodowli zwierząt i roślin. Czyste linie, chów wsobny i heterozja. Problem uzyskiwania czystych linii. Haploidy i podwojone haploidy u roślin. Wykorzystanie metod eksperymentalnych dla uzyskania odziedziczalnych zmian materiału genetycznego: indukowanie mutacji, otrzymywanie mieszańców oddalonych, wykorzystywanie zjawiska introgresji i zmienności somaklonalnej. Najbardziej zaawansowane metody: fuzje komórek somatycznych i transformacje.

- Znaczenie genetyki w medycynie. Omówienie problemu odziedziczalności chorób na wybranych przykładach. Choroby genetyczne warunkowane jednogenowo i wielogenowo. Kariotyp prawidłowy człowieka, najczęściej występujące aberracje chromosomowe i wywoływane przez nie choroby. Problem gromadzenia się szkodliwych mutacji w puli genowej człowieka. Metody zapobiegania i leczenia: badania genetyczne, diagnostyka prenatalna, terapia genowa.

Ćwiczenia:

- Podstawowe pojęcia genetyczne. Podziały jądra komórkowego. Segregacja chromosomów rodzicielskich do gamet. Obserwacja podziału mitotycznego pod mikroskopem. Rozwiązywanie zadań.

- I prawo Mendla. Rozszczepienie genotypowe i fenotypowe w drugim pokoleniu mieszańców i po krzyżowaniu testowym w przypadku dziedziczenia monogenicznego. Współdziałania genów allelicznych.

- II prawo Mendla. Niezależne dziedziczenie dwóch cech warunkowanych monogenicznie. Genotypy i fenotypy w wyniku krzyżowania testowego podwójnej heterozygoty. Rozwiązywanie zadań.

- Typy i proporcje gamet, częstotliwości genotypów i fenotypów przy niezależnej segregacji wielu cech. Zastosowanie ścieżek prawdopodobieństwa i trójkąta Pascala do określenia rozszczepień fenotypowych.

- Zastosowanie rachunku prawdopodobieństwa do przewidywania częstości występowania różnych genotypów i fenotypów w potomstwie określonych rodziców. Zastosowanie wzoru z silnią. Obliczenie prawdopodobieństwa występowania cech dominujących i recesywnych na podstawie rodowodów.

- Cechy złożone. Współdziałania genów niealleliczych: współdziałanie kompromisowe, geny komplementarne, epistaza genów recesywnych, epistaza genów dominujących, geny zduplikowane, kompensacja genów.

- Geny kumulatywne i cechy ilościowe.

- Zmienność genetyczna i środowiskowa. Pojęcie odziedziczalności i sposoby jej szacowania. Szacowanie odziedziczalności wzrostu ludzi metodą regresji potomstwa względem rodziców.

- Determinacja płci u różnych organizmów. Cechy sprzężone z płcią. Cechy związane i ograniczone płcią. Dziedziczenie holandryczne i cytoplazmatyczne. Rozwiązywanie zadań.

- Chromosomowa teoria dziedziczności Morgana. Crossing-over i cechy sprzężone. Analiza sprzężeń w oparciu o potomstwo F2 i krzyżówki testowej dwupunktowej.

- Analiza sprzężeń w oparciu o potomstwo krzyżówki testowej z uwzględnieniem 3 cech. Dziedziczenie holandryczne i cytoplazmatyczne. Test χ2 Pearsona.

- Mutacje genowe: allele wielokrotne, samoniezgodność, geny letalne, plejotropia. Aberracje chromosomowe.

- Mutacje genomowe: aneuploidy, euploidy. Dziedziczenie cech u autopoliploidów. Allopoliploidy.

- Geny w populacjach – prawo Hardy’ego-Weinberga. Kojarzenie losowe i krewniacze.

- Choroby genetyczne. Analiza rodowodów.

Literatura:

Podstawowa:

H.L. Fletcher, G.I. Hickey, P.C. Winter. Genetyka. Krótkie wykłady (wydanie III). PWN, Warszawa, 2017

P. Węgleński. Genetyka molekularna. PWN, Warszawa 2012

Genetyka dla rolników (praca zbiorowa). Fundacja Rozwój SGGW, Warszawa, 2000

Uzupełniająca:

Eberhard Passarge. Genetyka. Ilustrowany przewodnik. PZWL, 2004

Terry A. Brown. Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009

Andrzej Joachimiak. Genetyka. Małopolska Oficyna Wydawnicza „Korona”, Kraków, 1998

Efekty uczenia się:

Wiedza - zna i rozumie:

- ogólne zagadnienia z zakresu źródeł genetycznej zmienności (rekombinacje, mutacje), chromosomowej teorii dziedziczenia oraz sposobu dziedziczenia cech prostych, złożonych, jakościowych i ilościowych

- mechanizmy ilościowego wzrostu DNA oraz informacji genetycznej

- zdobycze genetyki w hodowli roślin i zwierząt

- choroby człowieka: warunkowane autosomalnie, sprzężone z chromosomami płci oraz mitochondrialne

Umiejętności - potrafi:

- rozwiązać zadania z zakresu dziedziczenia cech monogenicznych i poligenicznych

- obliczyć prawdopodobieństwo występowania poszczególnych genotypów i fenotypów w potomstwie rodziców różniących się jedną i kilkoma cechami monogenicznymi

- określić model dziedziczenia cechy na podstawie frekwencji fenotypów w potomstwie

- analizować sprzężenie genów w oparciu o F2 i potomstwo z krzyżowania testowego dla 2 i 3 cech

- analizować sposób dziedziczenia cech u poliploidów

Kompetencje społeczne - jest gotów do:

- refleksji na temat znaczenia genetyki jako nauki podstawowej dla biotechnologii

- samodzielnego pogłębiania wiedzy genetycznej

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady: egzamin pisemny ograniczony czasowo, test jednokrotnego wyboru, pytania zamknięte, rozwiązanie zadań problemowych i obliczeniowych (50% udziału w ocenie końcowej)

Ćwiczenia: test jednokrotnego wyboru, rozwiązanie zadań problemowych i obliczeniowych (50%udziału w ocenie końcowej)

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (zakończony)

Okres: 2021-02-25 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Warzecha
Prowadzący grup: Roman Bathelt, Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha, Andrzej Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/2022" (zakończony)

Okres: 2022-02-28 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Warzecha
Prowadzący grup: Roman Bathelt, Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha, Andrzej Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/2023" (zakończony)

Okres: 2023-02-27 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Warzecha
Prowadzący grup: Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha, Andrzej Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/2024" (w trakcie)

Okres: 2024-02-26 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Warzecha
Prowadzący grup: Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha, Andrzej Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)