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)