INŻYNIERIA GENETYCZNA - Samodzielna Katedra Biotechnologii i
Transkrypt
INŻYNIERIA GENETYCZNA - Samodzielna Katedra Biotechnologii i
Kod ECTS:6.15-IG Nazwa przedmiotu: INŻYNIERIA GENETYCZNA Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej Studia kierunek biotechnologia stopień I (licencjat) tryb stacjonarne specjalność specjalizacja Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących): Dr hab. Maciej Wieczorek, mgr Anna Pańczyszyn Formy zajęć, sposób ich realizacji i przypisana im liczba godzin • • A. Formy zajęć wykład, ćwiczenia laboratoryjne B. Sposób realizacji • zajęcia w sali dydaktycznej • ćwiczenia w laboratorium C. Liczba godzin: • 30W, 45L Liczba punktów ECTS: 6 Godziny kontaktowe - udział w wykładach: 30 × 1 h = 30 h - udział w zajęciach laboratoryjnych: 15 × 3 h = 45 h - konsultacje: 2 × 1 h = 2 h Razem: 77 h = 3 p. ECTS Praca własna studenta - przygotowanie do ćw. laboratoryjnych: 15 × 1 h = 15 h - przygotowanie do sprawdzianów z ćwiczeń laboratoryjnych 15 × 3 h = 45 h - przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie: 30 h Razem 90 h = 3 p. ECTS W (2pECTS) + L(4pECTS) = 6p ECTS Status przedmiotu • obowiązkowy Język wykładowy: polski Metody dydaktyczne • wykład z prezentacją multimedialną i dyskusją, • ćwiczenia laboratoryjne: wykonywanie i analiza doświadczeń, dyskusja, pokaz Forma i sposób zaliczenia oraz podstawowe kryteria oceny lub wymagania egzaminacyjne A. Sposób zaliczenia • Egzamin (W) • Zaliczenie z oceną (L) B. Formy zaliczenia • W - egzamin pisemny: testowy z pytaniami zamkniętymi i otwartymi • L - ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru i końcowego kolokwium C. Podstawowe kryteria W: wykazanie się wiedzą: do zdania egzaminu konieczne jest udzielenie poprawnych odpowiedzi na co najmniej połowę zagadnień poruszonych w pytaniach; L: ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych i końcowego sprawdzianu znajomości podstaw teoretycznych dotyczących doświadczeń, poprawności wykonania doświadczeń oraz aktywności na zajęciach Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi A. Wymagania formalne: zaliczone kursy: Biochemia , Biologia komórki B. Wymagania wstępne: Dobra znajomość chemii, biochemii i biologii komórki, znajomość budowy kwasów nukleinowych i ich roli w komórce, podstawowa znajomość enzymologii, umiejętność czytania ze zrozumieniem instrukcji do ćwiczeń, znajomość zasad pracy laboratoryjnej podstawowego sprzętu laboratoryjnego, zdolność indywidualnego doboru właściwych źródeł uzupełniających (podręczników, materiałów internetowych). Cele przedmiotu Poszerzenie wiedzy dotyczącej mechanizmu działania enzymów używanych w biologii molekularnej. Zapoznanie studentów z budową wektorów ekspresyjnych i rolą biochemiczną ich części składowych. Zapoznanie się z rekombinowanymi szczepami bakteryjnymi zaprojektowanymi dla celów ekspresji białek. Rozumienie procesów regulacyjnych związanych z ekspresją białek. Zapoznanie się z podstawowymi metodami mikroanalizy białek. Ponadto, celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z metodyką izolacji i analizy materiału genetycznego pochodzenia bakteryjnego i roślinnego; metodami transformacji bakterii plazmidowym DNA, a także metodami oczyszczania białek rekombinowanych z bakterii Treści programowe A. Problematyka wykładu: Chemiczna budowa kwasów nukleinowych. Charakterystyka enzymów używanych w inżynierii genetycznej. Enzymy restrykcyjne. Schemat klonowania i izolacja rekombinowanego klonu. Podstawowe wektory klonujące, pBR322, fag λ , fag M13. Budowa, konstrukcja i izolacja rekombinowanych wektrów. Technika PCR. Wektory ekspresyjne, budowa i regulacja ekspresji genu. Mutageneza ukierunkowana. Detekcja i analiza sklonowanych genów i ich produktów, hybrydyzacja kwasów nukleinowych (Nothern, Southern blotting), immunodetekcja białek (Westen blotting), elektroforeza w żelach, spektrometria mas. Zielone białko fluoryzujące jako znacznik ekspresji genu. Mikromacierze DNA. Uszkodzenie (nokautowanie) genu. Interferencja RNA. Transgeniczne zwierzęta i rośliny. B. Problematyka laboratorium: Izolacja plazmidowego DNA z hodowli bakteryjnych. Trawienie plazmidowego DNA enzymami restrykcyjnymi i analiza DNA w żelu agarozowym. Izolacja kwasów nukleinowych z żelu agarozowego. Ukompetentnianie bakterii. Transformacja bakterii plazmidowym DNA. Izolacja DNA roślinnego metodą MICRO C-TAB. Indukcja ekspresji genów w bakteriach rekombinowanych. Izolacja produktu ekspresji genu. Oczyszczanie białka rekombinowanego metodą chromatograficzną. Analiza poszczególnych etapów uzyskiwania białka rekombinowanego poprzez rozdział w żelu poliakrylamidowym. Wykaz literatury A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu): A.1. wykorzystywana podczas zajęć Berg M.J., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemia, PWN, Warszawa, 2009 Buchowicz J. Biotechnologia molekularna, PWN, 2009 Bates AD., McLennan AG., Turner PC., White MRH., Biologia Molekularna, Krótkie wykłady, PWN, 2009 Nowak Z., Gruszczyńska J., Wybrane techniki i metody analizy DNA, SGGW, 2007 Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., Biologia molekularna. Krótkie wykłady, M.R.H. White; PWN 2007 Baj J., Markiewicz Z., Biologia molekularna bakterii, PWN 2006 A.2. studiowana samodzielnie przez studenta Jw. Efekty kształcenia B. Literatura uzupełniająca Publikacje polecane przez wykładowcę, pochodzące z Postępów Biochemii, Postępów Biologii Komórki, Postępów Higieny i Medycyny Doświadczalnej Wiedza W1 opisuje mechanizmy molekularne przepływu informacji genetycznej i regulacji jej ekspresji W2 objaśnia podstawowe zasady stosowania technik inżynierii genetycznej i komórkowej oraz biotechnologii, możliwości ich wykorzystania w praktyce, jak również obwarowania bioetyczne W3 wykazuje znajomość technik analizy materiału genetycznego oraz metod uzyskiwania białek rekombinowanych W4 objaśnia podstawy teoretyczne metod doświadczalnych wykorzystywanych w biotechnologii Umiejętności U1 potrafi stosować podstawowe techniki eksperymentalne i laboratoryjne biologii molekularnej U2 posługuje się biotechnologiczną literaturą naukową w języku ojczystym U3 dokonuje syntezy danych pochodzących z różnych źródeł i wyciąga na tej podstawie wnioski U4 przeprowadza obserwacje oraz wykonuje w terenie lub laboratorium proste pomiary fizyczne, biologiczne i chemiczne Kompetencje społeczne (postawy) K1 wykazuje zainteresowanie problemami z dziedziny biotechnologii K2 :rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie oraz podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych K3 potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role K4 posiada zdolność do krytycznej oceny informacji z dziedziny biotechnologii upowszechnianych w mediach K5 dba o bezpieczeństwo własne oraz innych osób podczas pracy Kontakt Maciej Wieczorek (Tel. 4016063)