Metody inżynierii genetycznej SYLABUS - BIOL

Metody inżynierii genetycznej
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 / V 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-BS1-5MIG
polski
wykład – 20 godz.
laboratoria – 15 godz.
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi technikami inżynierii
genetycznej. Studenci uzyskują informacje na temat klonowania molekularnego,
transformacji genetycznej oraz manipulowania potranskrypcyjnymi i potranslacyjnymi
etapami ekspresji genów. Studenci zapoznają się z technicznym podłożem współczesnej
biotechnologii, w której inżynieria genetyczna służy do konstruowania pożądanych
wariantów genów czy organizmów.
Metody dydaktyczne: wykład, dyskusja, konsultacje, wykonywanie doświadczeń według
instrukcji podczas zajęć laboratoryjnych, analiza wyników.
Formy zaliczenia przedmiotu: zaliczenie na ocenę laboratoriów, egzamin.
Efekty kształceniai
1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii genetycznej.
2. Student objaśnia znaczenie inżynierii genetycznej i biotechnologii w medycynie,
rolnictwie, hodowli oraz ochronie środowiska.
3. Student nabiera praktycznej umiejętności wyboru odpowiednich narzędzi i metod
inżynierii genetycznej (enzymy restrykcyjne, wektory, metody transformacji i jej
kontroli) do osiągnięcia określonych celów biotechnologicznych.
4. Student samodzielnie lub zespołowo planuje metody wytworzenia
zmodyfikowanych komórek i organizmów z wykorzystaniem różnorodnych źródeł
informacji.
5. Student 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:
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
K_W02, K_W10, K_U06, K_K08
K_W14, K_K01, K_K03
K_W10, K_U01, K_U16, K_K08
K_U07, K_U09, K_U15, K_W10
K_U16, K_K05, K_K06, K_K09
3
Ogólny nakład pracy studenta: 75 godz. w tym: udział w wykładach: 20 godz.;
udział w zajęciach laboratoryjnych: 15 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń,
egzaminów: 35,6 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 4,4 godz.
Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii:
Liczba godzin
Punkty ECTS
39,4
1,6
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
55
2,2
o charakterze praktycznym
26.08.2015 r.
Koordynator
przedmiotu:
dr hab. Katarzyna Jadwiszczak
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Metody inżynierii genetycznej
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek
Język przedmiotu
0200-BS1-5MIG
biologia, studia pierwszego stopnia
Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii
polski
Rok studiów/ semestr
III rok/V semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz
forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
20 godz., wykład
Treści merytoryczne przedmiotu:
1.
Opis
dr hab. Katarzyna Jadwiszczak
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich
weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Przedmiot zainteresowań inżynierii genetycznej. Podstawowe
techniki inżynierii genetycznej. Odkrycia leżące u podstaw
współczesnej inżynierii genetycznej i biotechnologii. Metody
izolowania i oczyszczania DNA
Rodzaje i budowa genomów. Enzymy restrykcyjne jako
podstawowe narzędzie w manipulowaniu genami. Sekwencje
palindromowe i lepkie końce. Mapy restrykcyjne. Rodzaje
wektorów – typy transformacji genetycznej.
Rodzaje transformacji genetycznej. Metody wprowadzania
obcego DNA do komórek i organizmów. Agroinfekcja,
stosowanie glikolu polietylenowego, mikroiniekcja,
elektroporacja, metoda biolistyczna.
Sekwencjonowanie DNA - metoda PCR. Budowa
nukleozydów, deoksynukleozydów i dideoksynukleozydów
trzyfosforanowych i ich znaczenie w sekwencjonowaniu.
Techniki pomocnicze stosowane w inżynierii genetycznej. RTPCR i real time PCR. Hybrydyzacja kwasów nukleinowych.
Hybrydyzacje typu southern, northern, western. Sondy
molekularne. Mikromacierze.
Metody ustalania funkcji genów. Zwiększenie ekspresji
genów, nokaut genowy i wyciszanie funkcji genu.
Terapie genowe. Przykłady chorób, w których stosuje się
terapie genowe. Strategie terapii genowych w chorobach
nowotworowych.
Efekty kształcenia:
1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii
genetycznej.
2. Student objaśnia znaczenie inżynierii genetycznej i
biotechnologii w medycynie, rolnictwie, hodowli oraz
ochronie środowiska.
Sposoby weryfikacji:
1. Egzamin pisemny podsumowujący przedmiot (krótkie pytania
otwarte, pytania zamknięte).
1. Pozytywna ocena z egzaminu.
Literatura podstawowa:
1. Charon K. M., Świtoński M. 2012. Genetyka i genomika
zwierząt. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
2. Węgleński P. (red.). 2008. Genetyka molekularna.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
3. Buchowicz J. 2009. Biotechnologia molekularna.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Literatura uzupełniająca:
1. Primrose S.B. 1998. Zasady analizy genomu.
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
2. Brown T. 2012. Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa.
3. Szala S. 2003. Terapia Genowa. Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa
4. Artykuły naukowe wskazane przez prowadzącego
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
SYLABUS
C. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Metody inżynierii genetycznej
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek
Język przedmiotu
0200-BS1-5MIG
biologia, studia pierwszego stopnia
Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii
polski
Rok studiów/ semestr
III rok/V semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz
forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
15 godz., laboratoria
Treści merytoryczne przedmiotu:
1.
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich
weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Opis
Dr hab. Katarzyna Jadwiszczak
Homogenizacja tkanek jako pierwszy krok w izolacji DNA.
Izolacja DNA i obserwacja DNA u kiwi. Analiza zawartości
DNA w próbce przy pomocy urządzenia Nanodrop.
2. Właściwości enzymów restrykcyjnych jako narzędzi
w inżynierii genetycznej. Wyszukiwanie miejsc
restrykcyjnych oraz rozpoznawanie lepkich i tępych końców.
Konstruowanie map restrykcyjnych. Znaczenie markerów
restrykcyjnych w konstruowaniu rodowodów.
3. Symulacja transformacji komórek E. coli wektorem
plazmidowym.
4. Symulacja reakcji PCR.
5. Symulacja reakcji sekwencjonowania. Analiza próbek DNA
pod kątem konkretnego produktu.
6. Symulowanie reakcji Southern blot.
7. Analiza ekspresji genów z wykorzystaniem mikromacierzy.
Symulacja reakcji hybrydyzacji i odczyt barwnych plam na
mikromacierzach.
Efekty kształcenia:
1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii genetycznej.
2. Student nabiera umiejętności w stosowaniu narzędzi i metod
służących analizie genów.
3. Student samodzielnie planuje metody wytworzenia
zmodyfikowanych komórek z wykorzystaniem różnorodnych
źródeł informacji.
Sposoby weryfikacji:
Kolokwium pisemne podsumowujące zagadnienia opracowywane
na zajęciach laboratoryjnych (krótkie pytania otwarte oraz pytania
zamknięte).
Pozytywna ocena z zaliczenia laboratoriów.
Literatura podstawowa:
1. Brown T. 2012. Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa.
2. Bej J., Markiewicz Z. (eds.). 2006. Biologia molekularna
bakterii. PWN, Warszawa.
3. Węgleński P. 2006. Genetyka Molekularna. PWN, Warszawa.
4. Szala S. (ed.). 2003. Terapia Genowa. PWN, Warszawa.
Lektura uzupełniająca:
1. Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., White M.R.H.
2007. Krótkie Wykłady. Biologia Molekularna. Wydanie II,
PWN, Warszawa.
……………………………….
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.