Podstawy genetyki populacji SYLABUS - BIOL

Podstawy genetyki populacji
SYLABUS
A. Informacje ogólne
Elementy sylabusu
Opis
Nazwa jednostki
prowadzącej kierunek
Nazwa kierunku studiów
Poziom kształcenia
Profil studiów
Forma studiów
Kod przedmiotu
Język przedmiotu
Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Biologii
Rodzaj przedmiotu
Rok studiów /semestr
Wymagania wstępne
Liczba godzin zajęć
dydaktycznych z podziałem
na formy prowadzenia zajęć
przedmiot obowiązkowy, moduł specjalnościowy
III rok / I semestr
Student powinien zaliczyć genetykę 0200-BS1-3GEN
Założenia i cele przedmiotu
Metody dydaktyczne oraz
ogólna forma zaliczenia
przedmiotu
biologia
studia pierwszego stopnia
ogólnoakademicki
Stacjonarne
0200-BS1-5PGP
polski
wykład – 15 godz., laboratorium – 15 godz.
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z procesami ewolucyjnymi kształtującymi
zmienność genetyczną w populacjach. Studenci poznają metody badania i opisu zmienności
genetycznej naturalnych populacji. W trakcie realizacji przedmiotu studenci dowiadują się
jakie są sposoby utrzymywania zmienności w populacjach i jakie są różnice pomiędzy
funkcjonowaniem dużych populacji i małych, w pofragmentowanych środowiskach.
Metody dydaktyczne: wykład, dyskusja, konsultacje, wykonywanie doświadczeń według
instrukcji podczas zajęć laboratoryjnych, analiza wyników.
Formy zaliczenia przedmiotu: zaliczenie na ocenę laboratoriów, egzamin
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
Efekty kształceniai
1. Student identyfikuje procesy ewolucyjne, które wpływają na wzorzec
zmienności genetycznej w populacjach
2. Student opisuje różnice w ewolucji populacji dużych i populacji małych
funkcjonujących w pofragmentowanych siedliskach
3. Student nabiera praktycznej umiejętności zastosowania wybranych metod
opisu zmienności genetycznej w populacjach
4. Student charakteryzuje metody badania i opisu zmienności genetycznej w
naturalnych populacjach
5. Student jest przekonany o konieczności aktualizowania swojej wiedzy ze
względu na gwałtowny rozwój wszystkich dziedzin genetycznych
6. Student samodzielnie lub zespołowo rozwiązuje problemy genetyczne oraz
wykazuje dbałość o bezpieczeństwo pracy w laboratorium i świadomość
poszanowania pracy własnej, innych osób oraz powierzonego sprzętu
Punkty ECTS
Bilans nakładu pracy
studentaii
Wskaźniki ilościowe
Data opracowania:
K_W01, K_W07, K_W09, K_U06
K_W07, K_U11
K_U01, K_U09, K_U15
K_U07, K_U04
K_K05, K_U07, K_U11
K_U16, K_K05, K_K06, K_K09
3
Ogólny nakład pracy studenta: 75 godz. w tym: udział w wykładach: 15 godz.;
udział w zajęciach pozawykładowych: 15 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń,
egzaminów: 41,3 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 3,8 godz.
Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii:
Liczba godzin
Punkty ECTS
33,8
1,4
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
60,0
2,4
o charakterze praktycznym
25.09.2015
Koordynator
przedmiotu:
dr hab. Agata Banaszek
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Podstawy genetyka populacji
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek
Język przedmiotu
0200-BS1-5PGP
Biologia, studia I stopnia
Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii
polski
Rok studiów/ semestr
III rok/ I semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma
prowadzenia zajęć
Prowadzący
15 godz., wykład
Treści merytoryczne przedmiotu:
Opis
dr hab. Agata Banaszek
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich
weryfikacji
Charakterystyka zmienności genetycznej. Podstawowe
parametry opisujące zmienność genetyczną i procesy
ewolucyjne w populacjach – frekwencje alleli, średnia liczba
allleli, średnia heterozygotyczność obserwowana i oczekiwana,
równowaga Hardy’ego-Weinberga, wskaźnik inbredu,
nierównowaga sprzężeniowa.
Badanie zmienności genetycznej – metody pomiaru.
Elektroforeza białek i metody analizy DNA najczęściej
wykorzystywane w genetyce populacji – sekwencjonowanie
DNA, analiza mikrosatelit, AFLP, RFLP. Cechy ilościowe,
analiza statystyczna, wpływ doboru naturalnego i sztucznego
na cechy ilościowe. Zasoby zmienności genetycznej w
naturalnych populacjach.
Ewolucja w dużych populacjach. Dobór naturalny, adaptacje,
migracje i mutacje. Hipoteza Czerwonej Królowej –
konieczność ewoluowania. Równowaga mutacyjno-selekcyjna i
obciążenie genetyczne. Równowaga migracyjno-selekcyjna i
zmienność klinowa.
Ewolucja w małych populacjach – dryf genetyczny.
Porównanie czynników ewolucji w dużych i małych
populacjach. Efekty populacyjnych bottlenecków. Efektywna
wielkość populacji. Mała efektywność selekcji w małych
populacjach. Współdziałanie dryfu i doboru. Zegar
molekularny.
Utrzymywanie zmienności w małych i dużych populacjach.
Działanie mutacji, migracji, zdarzeń przypadkowych i selekcji
kierunkowej. Działanie selekcji zrównoważonej – polimorfizm
zrównoważony. Wyższość przystosowawcza heterozygot,
dobór apostatyczny, zróżnicowanie nacisków selekcji w czasie
i przestrzeni. Teoria mutacji neutralnych i prawie neutralnych.
Zasoby zmienności u gatunków o różnej ploidalności i
systemach rozrodu.
Migracyjność zależna od płci. Metody ustalania różnic w
migracyjności – testy przypisania, różnice w Fst w obrębie płci,
analiza markerów o różnych typie dziedziczenia
Inbred i depresja inbredowa. Genetyczne konsekwencje
inbredu u gatunków outbredowych. Oczyszczanie puli
genowej. Regeneracja po depresji inbredowej.
Przepływ genów, fragmentacja środowiska i populacji.
Statystyka F. Model izolacji przez dystans. Efekt Wahlunda.
Efekty kształcenia:
1. Student identyfikuje procesy ewolucyjne, które wpływają na
wzorzec zmienności genetycznej w populacjach
2. Student opisuje różnice w ewolucji populacji dużych i
populacji małych funkcjonujących w pofragmentowanych
siedliskach
3. Student charakteryzuje metody badania i opisu zmienności
genetycznej w naturalnych populacjach
4. Student jest przekonany o konieczności aktualizowania swojej
wiedzy ze względu na gwałtowny rozwój wszystkich dziedzin
genetycznych
Sposoby weryfikacji:
1. Egzamin pisemny podsumowujący przedmiot (krótkie pytania
otwarte, pytania zamknięte)
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
1. Pozytywna ocena z egzaminu pisemnego
Literatura podstawowa:
1. Hartl DL i Clark AG. 2009. Podstawy genetyki populacyjnej
2. Avise: Markery molekularne, historia naturalna i ewolucja.
WUW 2008
3. Freeland J. Ekologia molekularna. PWN 2008
Literatura uzupełniająca:
1. Frankham et al. 2002. Conservation Genetics. Oxford
University Press.
2. Brown. Genomy. PWN 2012
3. Wybrane artykuły z Molecular Ecology
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
i
Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć.
Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne).
ii Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach,
realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna
być zgodna z przypisanymi do tego przedmiotu punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS – 25÷30 h.
iii Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie
zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby
punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.
SYLABUS
C. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Podstawy genetyki populacji
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek
Język przedmiotu
0200-BS1-5PGP
biologia, studia pierwszego stopnia
Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii
polski
Rok studiów/ semestr
III rok/I semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz
forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
15 godz., laboratoria
Treści merytoryczne przedmiotu:
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich
weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Opis
dr hab.Agata Banaszek, dr hab. Katarzyna Jadwiszczak, dr Ewa
Oleńska
1. Opis struktury genetycznej populacji na podstawie
zmienności cech morfologicznych. Ubarwienie kotów.
Trudności w opisie struktury genetycznej na podstawie
cech z dominacją zupełną
2. Obliczanie frekwencji alleli i frekwencji genotypów w
cechach kodominujących z dwoma i większą liczbą alleli
3. Hybrydyzacja pomiędzy jeleniem szlachetnym a jeleniem
sika. Obliczanie frekwencji alleli i genotypów na
podstawie żeli PCR-RFLP
4. Równowaga genetyczna populacji - prawo Hardy’egoWeinberga i założenia do prawa. Wykorzystanie prawa
Hardy’ego-Weinberga do obliczenia frekwencji
genotypów w cechach z dominacją zupełną. Symulacja
działania prawa Hardy’ego-Weinberga – eksperyment I:
populacja w stanie równowagi
5. Prawo Hardy’ego-Weinberga – cd. Wykorzystanie testu
Chi-kwadrat do oceny równowagi genetycznej populacji.
Symulacja działania prawa Hardy’ego-Weinberga –
eksperyment II: populacja ewoluująca pod naciskiem
selekcji
6. Zastosowanie prawa Hardy’ego-Weinberga – profile
genetyczne w kryminalistyce.
7. Obliczanie średniej heterozygotyczności, miar
oceniających liczbę alleli w locus i współczynnika
inbredu
Efekty kształcenia:
1. Student nabiera praktycznej umiejętności zastosowania
wybranych metod opisu zmienności genetycznej w populacjach
2. Student charakteryzuje metody badania i opisu zmienności
genetycznej w naturalnych populacjach
3. Student samodzielnie lub zespołowo rozwiązuje problemy
genetyczne oraz wykazuje dbałość o bezpieczeństwo pracy w
laboratorium i świadomość poszanowania pracy własnej,
innych osób oraz powierzonego sprzętu
Sposoby weryfikacji:
1. Sprawdzian pisemny z zadań genetycznych
2. Bieżąca ocena pracy zespołowej podczas analizy uzyskanych w
trakcie zajęć wyników.
3. Kontrola rozwiązania zadań i problemów na każdych zajęciach
1. Obecność na zajęciach
2. Pozytywna ocena pracy studenta podczas zajęć.
3. Pozytywna ocena zaliczenia kolokwium pisemnego
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Literatura podstawowa:
1. Krzanowska H., Łomnicki A, Rafiński J., 1982.
Wprowadzenie do genetyki populacji. PWN.
2. Genepop on the Web. http://genepop.curtin.edu.au/
Literatura uzupełniająca:
1. Avise: Markery molekularne,
ewolucja. WUW 2008
historia
naturalna
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
i