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)
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT CWL
CWL
CWL
CWL
ŚR WYK
CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT CWL
CWL
CWL
CWL
CWL
ŚR WYK
CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT CWL
CWL
CWL
CWL
ŚR WYK
CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT CWL
CWL
CWL
CWL
ŚR WYK
CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Tomasz Warzecha | |
Prowadzący grup: | Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha, Andrzej Zieliński | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.