BIOLOGIA I GENETYKA, KIERUNEK KOSMETOLOGIA:
Sylabus wraz z:
- tematyką wykładów i ćwiczeń,
- zasadami zaliczania przedmiotu,
- efektami kształcenia.
Punkty i obecności
W celu zaliczenia ćwiczeń należy uzyskać 36 punktów na 60 możliwych.
Punkty można uzyskać za:
- dwa kolokwia (2 x po 25 punktów),
- aktywność na ćwiczeniach, udział w dyskusji, odpowiedź na pytania,
- rozwiązanie zadań w trakcie ćwiczeń.
Skala ocen
- 3,0 (dostateczny): 36-42 pkt.
- 3,5 (dostateczny plus): 43-48 pkt.
- 4,0 (dobry): 49-54 pkt.
- 4,5 (dobry plus): 55-58 pkt.
- 5,0 (bardzo dobry): 59-60 pkt.
EGZAMIN, termin I, 05.02.2025., godz. 12:00-13:00
- Egzamin ma postać pisemną. Należy uzyskać 30 punktów na 50 możliwych.
- Pytania egzaminacyjne mają formę testu jednokrotnego wyboru (SCQ), tak/nie, pytań z luką lub krótkiej odpowiedzi (SSQ), pytań otwartych w tym zadań obliczeniowych.
- Egzamin jest przeprowadzany przy pomocy platformy MS Forms w siedzibie Uczelni, w obecności prowadzącego.
- Termin zerowy nie jest przewidziany.
- Termin II: 12.02.2025., godz. 12:00-13:00
- Termin III: 19.02.2025., godz. 12:00-13:00
Skala ocen dla egzaminu
- 3,0 (dostateczny): 30-35 pkt.
- 3,5 (dostateczny plus): 36-40 pkt.
- 4,0 (dobry): 41-44 pkt.
- 4,5 (dobry plus): 44-47 pkt.
- 5,0 (bardzo dobry): 48-50 pkt.
Kontakt
Prace oraz pytania dotyczące przedmiotu należy nadsyłać na adres mailowy:
polokkornelia@gmail.com
Tematyka wykładów (20 h) i ćwiczeń (20 h)
Protokoły ćwiczeń będą udostępniane sukcesywnie.
W01. Wykład, część 1: 10.10.2024., część II: 24.10.2024.
Komórka i cykl życiowy. Teoria komórkowej budowy organizmów. Budowa komórki prokariotycznej i eukariotycznej, rozmiary komórek. Struktury komórkowe: błony biologiczne, mitochondria, liposomy. Budowa jądra komórkowego: nukleoplazma, błona jądrowa, chromatyna, jąderko. Teoria endosymbiozy: pochodzenie chloroplastów, mitochondriów i jądra komórkowego. Cykl życiowy komórki: regulacja cyklu, mitoza, mejoza. Organizmy modelowe w badaniach biologicznych.
C01. Ćwiczenia, 09-10.10.2024.
Komórka i cykl życiowy. Pochodzenie komórek. Charakterystyka Archaea i Eubacteria. Komórka Pro- i Eukariota. Pochodzenie jądra komórkowego. Cykl życiowy komórki. Fazy cyklu życiowego. Obserwacja i symulacja faz mitozy i mejozy z uwzględnieniem zmian zawartości DNA. Zapoznanie się z bazą NCBI na podstawie analizy danych dla organizmów modelowych.
W02. Wykład, 17.10.2024.
Genetyka mendlowska. Definicja i zastosowania w biologii człowieka, przemyśle farmaceutycznym, spożywczym. Podstawowe pojęcia genetyczne: gen, allel, SNP, locus, fenotyp, genotyp, polimorfizm, homo i heterozygota, dominacja i recesywność. I i II prawo Mendla: mejotycznej uwarunkowania praw Mendla, analiza doświadczeń mendla na grochu. Dziedziczenie mendlowskie u człowieka. Rozwinięcie mendelizmu: allele wielokrotne, kodominacja na przykładzie grup krwi. Współdziałanie genów na przykładzie fenotypu bombajskiego. Analiza rodowodów: terminologia, przykłady
C02 Ćwiczenia, 16-17.10.2024.
Genetyka mendlowska. Dziedziczenie cech uwarunkowanych jednogenowo u różnych grup organizmów, analiza rozszczepień w krzyżówkach jedno i wielopunktowych, ocena prawdopodobieństwa wystąpienia danej cechy. Rozwinięcie mendelizmu. Kodominacja i niepełna dominacja. Allele wielokrotne: częstość alleli w populacji, polimorfizm, dziedziczenie barwy kwiatów. Współdziałanie genów: addytywne komplementacja, współdziałanie genów dominujących, recesywna epistaza, epistaza genów dominujących.
Symulacja mejotycznych uwarunkowań dziedziczenia niezależnego
Po co matematyka w genetyce?
W03. Wykład, Grupa B: 23.10.2024., grupa A: 24.10.2024. Wykład w godzinach ćwiczeń.
Chromosomowa teoria dziedziczności. Chromosom: budowa chromosomu, liczba chromosomów, haploidy, diploidy, liczba podstawowa. Ploidalność: euploidy i aneuploidy. Kariotyp. Chromosomopatie u człowieka. Chromosomy płci. Determinacja płci u Drosophila melanogaster i u człowieka. Sprzężenie z płcią na przykładzie hemofilii. Rozchodzenie się genów leżących na jednym chromosomie podczas mejozy. Sprzężenie genów całkowite i częściowe: rozszczepienia. Crossing-over: definicja, formowanie się mostów, efekty. Pojęcie odległości genetycznej. Mapy genetyczne.
C03 Ćwiczenia, 30-31.10.2024.
Chromosomowa teoria dziedziczności. Chromosom metafazowy. Kariotyp. Ploidalność. Sprzężenie z płcią. Determinacja płci u ssaków. Dziedziczenie sprzężone z płcią na przykładzie D. melanogaster. Rozszczepienia w przypadku sprzężenia genów całkowitego i częściowego. Obliczanie odległości genetycznej. Wykorzystanie odległości genetycznej do oceny prawdopodobieństwa wystąpienia danej kombinacji cech.
W04. Wykład, 31.10.2024.
Struktura materiału genetycznego. Kwasy nukleinowe: budowa chemiczna, nazewnictwo, szlaki syntezy, struktura przestrzenna, formy. Wiroidy. Wirusy: cechy, materiał genetyczny, przykłady. Organizacja materiału genetycznego u Prokariota: chromosom bakteryjny, białka histonopodobne, plazmidy. Struktura materiału genetycznego Eukariota: budowa chromatyny, histony, nukleosom, włókno 30 nm, białka SMC, poziomy upakowania DNA.
C04 Ćwiczenia, 6-7.11.2024.
Struktura materiału genetycznego. Składniki kwasów nukleinowych: porównanie DNA i RNA. Synteza nukleotydów w komórce. Obliczanie zawartości kwasów nukleinowych w próbie. Analiza struktury i właściwości RNA. Właściwości DNA. Sekwencje nukleotydowe w bazach danych. Pojęcie nici sensownej i antysensownej. Struktura rekordu sekwencji nukleotydowej w bazie NCBI. Ewolucja sekwencji DNA: ortologi i paralogi.
W05. Wykład, część 1: 07.11.2024., część II: 21.11.2024.
Geny i genomy. Definicja genu. Budowa i ewolucja genów u różnych grup organizmów. Rodziny genów. Genomy. Wielkość genomu. Organizacja genomu u wybranych grup organizmów. Kolinearność i syntenia. Budowa genomu człowieka. Mobilome.
C05 Ćwiczenia, 13-14.11.2024.
Geny i genomy Koncepcja genu. Geny różnych organizmów w bazach danych. Geny człowieka w bazie OMIM. Metody analizy genów. Metody analizy genomów. Identyfikacja rodzin genów. Wartość C i analiza wartości C. Genom jądrowy i mitochondrialny człowieka.
Sekwencje genu mecA w szczepach S. aureus
K01: KOLOKWIUM 01. Termin: 05.12.2024., godz. 10:00-10:30 (w godzinach wykładu)
- Obejmuje zagadnienia z wykladów W01-W05 oraz ćwiczeń C01-C05.
- Pytania testowe, pytania krótkiej odpowiedzi, pytania otwarte w tym zadania obliczeniowe.
- Maksymalna liczba punktów 25.
- Wyniki dostępne w pliku z punktacją na stronie kursu.
- Wyniki dostępne także w MSform. Logujemy się za pomocą tego samego linku, który wykorzystaliśmy do napisania testu.
W06. Wykład, 14.11.2024.
Replikacja DNA in vivo i in vitro. Centralny Dogmat Biologii Molekularnej w wersji Crick’a. Uproszczenie Watsona. Przepływ poziomy i pionowy. Replikacja DNA: model semikonserwatywny, kierunek replikacji, fragmenty Okazaki, etapy replikacji in vivo. Reakcja PCR. Metody sekwencjonowania. Hybrydyzacja kwasów nukleinowych. Wektory i biblioteki.
C06. Ćwiczenia,20-21.11.2024.
Replikacja in vivo i in vitro. Replikacja DNA: chemizm, dokładność kopiowania, startery RNA, kierunek replikacji. Reakcja PCR: etapy reakcji PCR, specyfika reakcji, temperatura topnienia i obliczanie temperatury przyłączania starterów, stężenia składników reakcji PCR. Odmiany reakcji PCR: standardowa, RT-PCR, qPCR.
W07. Wykład, 28.11.2024.
Ekspresja informacji genetycznej. Transkrypcja; polimerazy RNA, inicjacja, czynniki transkrypcyjne i promotory. Dojrzewanie mRNA u Eukariota, spliceosom. Translacja: rola rybosomów, tRNA. Kod genetyczny. Struktura białek.
C07. Ćwiczenia, 27-28.11.2024.
Ekspresja informacji genetycznej. Transkrypcja DNA: analiza przebiegu transkrypcji, polimerazy RNA. Pojęcie ORF, wyznaczanie ORF dla danej sekwencji, ORFfinder. Odwrotna transkrypcja, projektowanie cDNA. Translacja: analiza przebiegu translacji. Kod genetyczny: krytyczna analiza doniesień medialnych. Struktura białek: analiza struktury I- i II-rzędowej dla wybranych sekwencji. Analiza właciwości fizyko-chemicznych za pomocą ProtParam.
W08. Wykład, 12.12.2024.
Mutageneza i jej wykorzystanie. Mutacje jako źródło zmienności. Podział mutacji. Tolerancja laktozy. Uszkodzenia DNA. Mechanizmy naprawy. Czynniki mutagenne fizyczne i chemiczne. Mutagenne działanie promieniowania jonizującego, siwert. Efekty bezpośrednie i długotrwałe katastrofy w Czarnobylu. Mutageny chemiczne: czynniki alkilujące, interkalujące, analogi zasad, spektrum mutacji. Efekty somatyczne i genetyczne działania mutagenu. Chimery. Mutageneza indukowana w żywieniu człowieka i produkcji kosmetyków.
C08 Ćwiczenia, 11.11-12.12.2024.
Mutageneza i jej wykorzystanie Analiza mutacji punktowych na poziomie DNA i białka. Szacowanie częstości mutacji punktowych. Mutacje chromosomowe strukturalne. Mutacje chromosomowe liczbowe. Mutageneza indukowana. Środki mutagenne i ich efektywność. Środki mutagenne w środowisku człowieka: wykrywanie i zapobieganie skutkom ich działania. Znaczenie mutagenezy w przemyśle kosmetycznym.
W09. Wykład, 9.01.2025.
Ewolucja diety i nutrigenomika Wpływ diety na śmiertelność. Dieta w różnych okresach ewolucji człowieka. Gotowanie jako adaptacja. Rewolucja neolityczna i jej znaczenie. Udomowienie. Zróżnicowanie gatunkowe diety człowieka. Zmiana diety człowieka współczesnego. Gatunki alternatywne jako źródło błonnika i białka. Nutrigenomika. Molekularne podstawy żywienia: otyłość, znaczenie metioniny, NAFDL.
C09 Ćwiczenia, 08-09.01.2025.
Ewolucja diety i nutrigenomikaJak zmieniała się dieta Homo sapiens? Wpływ czynników klimatycznych, indeks glikemiczny, dieta paleolityczna, dieta neolityczna, dieta współczesna. Współczesne zwyczaje żywieniowe a przystosowanie ewolucyjne. Genotyp oszczędny. Genotyp prozapalny. Choroby związane z brakiem przystosowania. Zioła i ich wykorzystanie: substancje czynne, mikroskładniki. Nutrigenetyka, nutrigenomika: definicje, podstawowe założenia, dieta a stabilność genomu.
W10. Wykład, 16.01.2025.
Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO). Wsparcie dla GMO w Europie. Definicja GMO. Otrzymywanie GMO: organizm transformowany i transgeniczny, techniki transferu genów, efekty na poziomie genomu. Wykorzystanie GMO w medycynie, przemyśle i rolnictwie. Zagrożenia środowiskowe, zdrowotne, ekonomiczne. Inżynieria genetyczna w kosmetologii.
C10 Ćwiczenia, 15-16.01.2025.
Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO). OOrganizmy transgeniczne: historia modyfikacji genetycznych, definicje biologiczne, definicje prawne. GMO w bazach danych: analiza modyfikowanych cech i modyfikowanych gatunków. Zagrożenia dla bioróżnorodności. Metody otrzymywania GMO: transformacja i transdukcja. Dziedziczenie transgenów. Wykorzystanie GMO w medycynie: rośliny jako bioreaktory, szczepionki na bazie GMO.
K02: KOLOKWIUM 02. Termin: 23.01.2025., godz. 10:00-10:30 (w godzinach wykładu)
- Obejmuje zagadnienia z wykladów W06-W10 oraz ćwiczeń C06-C10.
- Pytania testowe, pytania krótkiej odpowiedzi , pytania otwarte w tym zadania obliczeniowe.
- Maksymalna liczba punktów 25.
- Przeprowadzone przy pomocy platformy MS Forms.
- Czas trwania: 30 min.