Genetyka i hodowla
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | O.GHN.GENH4.SI.OOGSX |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Genetyka i hodowla |
Jednostka: | Zakład Genetyki, Hodowli Roślin i Nasiennictwa |
Grupy: |
Ogr, Sztuka ogrodowa, 4 sem, stacj. inż. obowiązkowe |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Zapoznanie z budową i funkcjonowaniem genomu, prawami dziedziczności oraz metodami i kierunkami hodowli roślin Organizacja genomu u Procaryota i Eucaryota. Chemiczna struktura i funkcja DNA. Podstawy genetyki molekularnej. Zmienność genetyczna i dziedziczenie. Genetyka mendlowska i odchylenia. Dziedziczenie cech sprzężonych. Mapy genetyczne. Mutacje i ich znaczenie. Kierunki i cele hodowli, pochodzenie i zmienność roślin. Krzyżowanie roślin. Metody hodowli roślin samopylnych i obcopylnych. Hodowla odmian mieszańcowych |
Pełny opis: |
Tematyka wykładów: Miejsce genetyki wśród nauk biologicznych i histora rozwoju. Wielkość i organizacja genomu u organizmów prokariotycznych i eukariotycznych. Kariotyp i jego cechy. Liczby i zespoły chromosomów. Cykl życiowy komórki. Podziały komórkowe – mitoza i mejoza. Starzenie się i śmierć komórek – podstawy genetyczne Podstawy genetyki molekularnej. Struktura i właściwości DNA. Kod genetyczny. Współczesne poglądy na istotę genów. Manipulowanie genami. Podstawy dziedziczności. Mendel i jego doświadczenia. Prawa Mendla. Mechanizm dziedziczenia i segregacja cech rodzicielskich. Odchylenia od praw Mendla Chromosomowa teoria dziedziczenia. Determinacja płci. Cechy sprzężone z płcią. Grupy sprzężeniowe i dziedziczenie cech sprzężonych w autosomach. Rekombinacja: przebieg, znaczenie i skutki genetyczne. Mapy chromosomowe. Metody mapowania genów. Lokalizacja genów w chromosomach. Dziedziczenie pozachromosomowe: plazmogeny, męska sterylność, dziedziczenie jądrowo- cytoplazmatyczne. Zmienność i mutacje. Rodzaje mutacji: genowe, chromosomowe, genomowe. Transpozony. Naprawa DNA. Mutacje somatyczne. Częstotliwość mutacji. Znaczenie mutacji w rolnictwie Znaczenie hodowli roślin: naukowe podstawy, uregulowania prawne dotyczące własności odmian i materiału siewnego (ochrona własności intelektualnej), zasady ogólne i kierunki hodowli roślin, materiały wyjściowe do hodowli, ośrodki pochodzenia i ochrona zasobów genowych roślin. Zmienność genetyczna i środowiskowa: genotyp i fenotyp rośliny, fenotypowa ekspresja genu, współdziałanie genotypu i środowiska. Selekcja i postęp genetyczny: selekcja sztuczna i naturalna, reakcja na selekcję, równoczesna selekcja na kilka cech, sposoby reagowania i granice selekcji. Biologia gatunku a hodowla roślin: mechanizmy warunkujące i genetyczne konsekwencje samo- i obcopłodności, frekwencja genów i genotypów, prawo równowagi Hardy-Weinberga, rośliny samopłodne, prawo czystych linii Johannsena. Systemy krzyżowania roślin: techniki i rodzaje krzyżowań, dobór form rodzicielskich, segregacja i rekombinacje genów. Konwencjonalne metody hodowli roślin. Rośliny samopłodne – dobór materiałów wyjściowych i metod. Rośliny obcopłodne – rodzaje kojarzenia, metody hodowli. Hodowla zachowawcza. Wykorzystanie efektu heterozji w hodowli roślin: zjawisko heterozji, wartość kombinacyjna linii, selekcja cykliczna, odmiany mieszańcowe F1 i syntetyczne. Mechanizmy genetyczne warunkujące produkcję nasion odmian mieszańcowych: męska sterylność, linie żeńskie ogórka, dwupienność, samoniezgodność, wybór metody hodowli. Hodowla roślin rozmnażanych wegetatywnie: charakterystyka genetyczna roślin mnożonych wegetatywnie, zasady hodowli roślin ozdobnych i sadowniczych. Organizacja hodowli w Polsce. Działalność COBORU Tematyka ćwiczeń: Jądro komórkowe. Mitoza i mejoza. Obserwacje mikroskopowe podziałów na preparatach trwałych, rozmazowych i zdjęciach spod mikroskopu. Podstawowa terminologia genetyczna. Interpretacja praw Mendla w oparciu o mejozę. Analiza dziedziczenia cech na podstawie przykładów i zadań: a) dziedziczenie cech uwarunkowanych jedną parą genów, krzyżówka testowa. b) dziedziczenie dwóch i wielu cech niezależnych, segregacja cech rodzicielskich. Odchylenia od praw Mendla - zmiany fenotypowych stosunków rozszczepień. Klasyfikacja działania genów na podstawie wyników rozszczepień w potomstwie oraz przewidywanie fenotypów w potomstwie w zależności od współdziałania par alleli (zadania). Grupy sprzężeniowe. Dziedziczenie cech wzajemnie sprzężonych w autosomach oraz sprzężonych z płcią. Rozwiązywanie zadań, gdy znane są genotypy rodziców oraz rozpoznawanie genotypów rodziców na podstawie analizy fenotypów potomstwa. Crossing over: obliczanie odległości pomiędzy genami i kolejności ułożenia genów na chromosomach na podstawie częstości rekombinantów. Rodzaje mutacji. Rozpoznawanie wybranych typów aberracji chromosomowych na preparatach mikroskopowych. Testy mutageniczności. Allele wielokrotne – przykłady cech, determinacja grup krwi u ludzi. Genetyka populacji - obliczanie frekwencji alleli i genotypów w populacji, badanie czy populacja jest w stanie równowagi zgodnie z prawem Hardego-Weinberga. Ocena materiału hodowlanego na przykładzie marchwi Samoniezgodność u roślin warzywnych i jej dziedziczenie. Interpretacja zdjęć spod mikroskopu fluorescencyjnego z wynikami zapyleń u roślin zgodnych i samoniezgodnych. Przewidywanie reakcji pyłku na znamieniu przy różnych typach niezgodności (zadania). Męska sterylność – obserwacje fenotypowe u roślin buraka, kapusty i marchwi oraz ocena żywotności pyłku na preparatach cytologicznych barwionych acetokarminem lub barwnikiem Aleksandra. Metody hodowli roślin samopylnych. Schematy i ich modyfikacje w zależności od gatunku. Konwencjonalne metody hodowli roślin obcopylnych. Metody kontrolowanego zapylenia i rodzaje izolacji, sposoby krzyżowania roślin. Wykonanie różnych rodzajów krzyżowań. Metody hodowli odmian mieszańcowych. Chów wsobny, ocena zdolności kombinacyjnej i efektu heterozji. Zastosowanie metod biotechnologicznych w hodowli roślin. |
Literatura: |
1. W. Gajewski - „Genetyka ogólna i molekularna” 2. E. Malinowski - „Genetyka” 3. B. Rodkiewicz, G. Kerszman - „Zarys genetyki” 4. C. Tarkowski - „Genetyka, hodowla roślin i nasiennictwo” 5. P. Węgleński (red.) - „Genetyka molekularna” 6. S. Muszyński (red.) - „Genetyka dla rolników” 7. A. Joachimiak - „Genetyka” 8. T.A. Brown - “Genomy” 9. Solomon, Berg, Ville - „Biologia” 10. Alberts, Bray, Johnson - “Podstawy biologii komórki” 11. S. Rogalska, J. Małuszyńska, M. Olszewska - „Podstawy cytogenetyki roślin” 12. Michalik B., 1997. Podstawy hodowli roślin ogrodniczych. Akademia Rolnicza w Krakowie. 13. Jassen M., 1999. Hodowla roślin. Wydawnictwa uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz. 14.Michalik B. (red.). 2009. Hodowla roślin z elementami biotechnologii.PWN Seria „krótkie wykłady”: 1. P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Flechter – „Genetyka” 2. A.J. Lack, D.E. Evans – “Biologia roślin” 3. P.C. Turner I in. - “Biologia molekularna” |
Efekty uczenia się: |
Wiedza Definiuje problematykę badawczą w obszarach genetyki klasycznej i hodowli roślin Opisuje organizację genomu organizmów prokariotycznych i eukariotycznych Opisuje cykl komórkowy i charakteryzuje przebieg podziałów komórki Wyjaśnia założenia molekularnych podstaw dziedziczenia Definiuje prawa dziedziczenia Formułuje podstawowe zagadnienia dotyczące genetyki klasycznej Rozróżnia i charakteryzuje rodzaje mutacji Opisuje kierunki hodowli i objaśnia sposoby postępowania przy różnych metodach hodowli Zna i rozumie podstawowe zasady i pojęcia z zakresu ochrony własności odmian Umiejętności Analizuje i interpretuje sposoby dziedziczenia cech na podstawie przykładów Interpretuje obrazy i zdjęcia mikroskopowe Ocenia materiał roślinny i sporządza opis selekcji Przygotowuje prace pisemne z zakresu analizy zjawisk genetycznych Rozwiązuje zadania z zastosowaniem praw genetyki klasycznej Posługuje się metodami wykorzystywanymi w hodowli roślin Kompetencje społeczne Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu obiektywnych informacji na temat możliwości technologicznych w zakresie doskonalenia roślin uprawnych Potrafi współpracować w ramach zespołu |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceny: sprawdzian wiedzy, zaliczenie projektu, ocena umiejętności podsumowania, test wielokrotnego wyboru. Kryteria oceny: Na ocenę 2 Nie definiuje zagadnień związanych z genetyką Nie definiuje zagadnień związanych z podstawami hodowli roślin Nie analizuje i nie interpretuje sposobów dziedziczenia cech na podstawie przykładów Nie rozumie potrzeby przekazywania społeczeństwu obiektywnych informacji na temat możliwości technologicznych w zakresie doskonalenia roślin uprawnych Na ocenę 3 Ogólnie definiuje zagadnienia związane z genetyką Ogólnie definiuje zagadnienia związane z podstawami hodowli roślin Ogólnie analizuje i interpretuje sposoby dziedziczenia cech na podstawie przykładów Przekazuje społeczeństwu obiektywne informacje na temat możliwości technologicznych w zakresie doskonalenia roślin uprawnych Na ocenę 4 Definiuje i analizuje zagadnienia związane z genetyką Definiuje i analizuje zagadnienia związane z podstawami hodowli roślin Definiuje i analizuje i interpretuje sposoby dziedziczenia cech na podstawie przykładów Przekazuje społeczeństwu obiektywne informacje na temat możliwości technologicznych w zakresie doskonalenia roślin uprawnych Na ocenę 5 Wyczerpująco definiuje i porównuje zagadnienia związane z różnych działów genetyki Wyczerpująco definiuje i łączy zagadnienia związane z podstawami hodowli roślin Wyczerpująco analizuje i porównuje sposoby dziedziczenia cech posługując się przykładami Przekazuje społeczeństwu obiektywne informacje na temat możliwości technologicznych w zakresie doskonalenia roślin uprawnych |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.