Kultury in vitro roślin i zwierząt 2600-BK-KIVBIOL-1-S2

Przedmiot realizowany jest w formie wykładów i ćwiczeń.
Część dotycząca kultur in vitro roślin realizowanych przez dr hab. Alinę Trejgell to 7 godzin wykładów i 5 ćwiczeń po 3 godziny (15 godzin).
Wykłady:
1.Organizacja pracowni kultur tkankowych, etapy mikropropagacji,
2. Drogi regeneracji, typy kultur
3. Organogeneza pedów i somatyczna embriogeneza
4. Kultury kalusowe, zawiesina komórkowa i kultury korzeniowe – znaczenie
5. Zmienność somaklonalna , czynniki, mechanizmy i znaczenie
6. Rośliny haploidalne – metody uzyskiwania i znaczenie
7. Mieszańce międzygatunkowe - metody uzyskiwania i znaczenie
Ćwiczenia
1. Przepisy BHP w pracowni kultur in vitro, zapoznanie się ze składem podstawowych pożywek do hodowli tkankowych roślin i procedurą ich przygotowania, warunki prowadzenia hodowli komórkowych. Sterylizacja materiału roślinnego różnego typu (nasiona, organy rośliny). Zakładanie kultury kalusowej z materiału wyjałowionego.
2. Analiza sterylności nasion i ocena ich żywotności. Organogeneza pędów i korzeni u tytoniu (Nicotiana tabacum). Analiza indukcji kalusa na materiale różnego pochodzenia. Zakładanie kultur organów ze sterylnych siewek (Carlina acaulis)
3. Techniki klonowania roślin (Ficus beniamina Pretunia hybrida, Solanum tuberosum, Drosera rotundifolia). Ocena umiejetności praktycznych izolacji materiału i zakładania kultury sadzonek węzłowych
4. Procedury kapsułkowania materiału roślinnego, ocena jakości sztucznych nasion.
5. Analiza wyników regeneracji. Aklimatyzacja regenerantów do warunków kultury ex vitro. KOLOKWIUM zaliczeniowe część teoretyczna.

Wykład (część zwierzęca realizowana przez dr hab. Katarzynę Roszek):
1. Pozyskiwanie komórek do hodowli in vitro i uzyskiwanie linii komórkowej, warunki środowiska hodowlanego.
2. Hodowle komórek w badaniach metabolizmu, ekspresji i aktywności enzymów, szlaki sygnałowe.
3. Cykl komórkowy, starzenie, rodzaje śmierci komórek.
4-5. Hodowle komórek in vitro w badaniach cytotoksyczności związków.
6. Hodowle komórek w produkcji rekombinowanych białek.
7-8. Komórki macierzyste – źródła, potencjał i kontrola różnicowania komórek macierzystych. Inżynieria tkankowa.

Ćwiczenia (część zwierzęca):
1. Wybór, otrzymywanie i przygotowanie linii komórek zwierzęcych do badań in vitro.
2. Sposoby badania metabolizmu i funkcji fizjologicznych komórek w hodowli in vitro.
3. Analiza wpływu związków cytotoksycznych na komórki w funkcji czasu i stężenia, ocena przeżywalności komórek.
4. Ocena efektów stresu oksydacyjnego w komórkach zwierzęcych. Obrona antyoksydacyjna komórek.
5. Inżynieria tkankowa i medycyna regeneracyjna - konwersatorium. Zaliczenie – kolokwium 2.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (45 godz.) - udział w wykładach - 15 h - udział w ćwiczeniach laboratoryjnych - 30 h Czas poświęcony na pracę indywidualna studenta (80 godz.) : przygotowanie do laboratorium w tym kolokwium - 25 h czytanie literatury fachowej (publikacje) - 10 h przygotowanie raportów z analizy wyników uzyskanych podczas zajęć 16 h przygotowanie do egzaminu - 25 h konsultacje - 4 h

Efekty uczenia się - wiedza

W1: student wyjaśnia pojęcia biologiczne związane z kulturami in vitro roślin (np. sterylizacja, regeneracja, sztuczne nasiona) oraz komórek zwierzęcych (monokultura, ko-kultura, linie komórkowe) - K_W02, K_W04 W2: wskazuje właściwe metody regeneracji z różnych typów materiałów roślinnych - K_W03 W3: opisuje i wyjaśnia skomplikowane zjawiska zachodzące podczas różnicowania pąków i korzeni przybyszowych oraz podczas stresu oksydacyjnego i cytotoksycznego w komórkach zwierząt i człowieka, tłumaczy zachodzące procesy i interakcje - K_W04, K_W07 W4: wykazuje znajomość metod jakościowych i ilościowych stosowanych w naukach biologicznych, szczególnie w zakresie kultur in vitro - K_W09 W5: ma aktualną wiedzę z zakresu szczegółowych nauk biologicznych (biochemii, genetyki, mikrobiologii i fizjologii) wykorzystywaną w badaniach - K_W11 W6: wykazuje znajomość aktualnych problemów w zakresie współczesnych badań in vitro - K_W15 W7: definiuje podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii - K_W17

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: student wykorzystuje wiedzę z zakresu biochemii, mikrobiologii i fizjologii do analizy procesów na poziomie komórkowym i tkankowym - K_U02 U2: stosuje zaawansowane techniki analityczne oraz metody jakościowe i ilościowe do oceny materiału komórkowego i tkankowego - K_U03, K_U06 U3: stawia poprawne hipotezy naukowe oparte na logicznym rozumowaniu - K_U07 U4: dokonuje pomiarów, interpretuje obserwacje, i na ich podstawie opracowuje i opisuje wyniki oraz wyciąga poprawne wnioski - K_U08 U5: projektuje i przeprowadza eksperyment naukowy laboratorium w obecności opiekuna - K_U10 U6: wykazuje umiejętność czytania ze zrozumieniem literatury fachowej w języku ojczystym i angielskim - K_U11 U7: posługuje się językiem naukowym w stopniu umożliwiającym dokumentowanie i opracowywanie wyników badań naukowych, wnioskowanie oraz przygotowywanie krótkich prezentacji - K_U11, K_U15

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: student rozumie potrzebę powiększania kompetencji zawodowych z zakresu nauk przyrodniczych oraz potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób, chętnie popularyzuje zdobytą wiedzę - K_K02, K_K07 K2: wykazuje racjonalizm i krytycyzm w odniesieniu do informacji uzyskanej z literatury naukowej, internetu i innych źródeł masowego przekazu oraz do wyników swojej pracy - K_K03, K_K06 K3: ma świadomość odpowiedzialności za rzetelność przeprowadzanych analiz - K_K04 K4: jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy własnej i innych, ocenę zagrożenia i tworzenie warunków bezpiecznej pracy - K_K09 K5: jest zdolny do pracy zespołowej, odpowiedzialny za prace własną i innych - K_K10, K_K11

Koordynatorzy przedmiotu

Katarzyna Roszek
Alina Trejgell

Metody dydaktyczne

Metody dydaktyczne podające i eksponujące: wykład z prezentacją multimedialną, demonstracja procedur w postaci filmu; Zajęcia laboratoryjne: praca w warunkach aseptycznych, analiza makroskopowa i mikroskopowa regenerantów, metoda doświadczeń i analiz laboratoryjnych, obserwacji, metoda problemowa

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- wykład konwersatoryjny
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- ćwiczeniowa
- obserwacji
- laboratoryjna
- doświadczeń

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

wiedza z zakresu Chemii (obliczenia stężeń roztworów), z zakresu Botaniki (podstawowa znajomość budowy rośliny na poziomie tkankowym i organizmalnym) oraz Fizjologii roślin (wpływu czynników środowiska na wzrost i rozwój, odżywianie mineralne rośliny i rola regulatorów wzrostu). Student powinien także posiadać podstawowe wiadomości z zakresu biochemii, genetyki i biologii komórki zwierzęcej.

Kryteria oceniania

Zaliczenie laboratorium (część roślinna) - na ocenę składają się:
kolokwia pisemne W02, W03, W04, W09
opracowanie pisemne - uzupełnienie instrukcji - U07, U08,U15
ocena umiejętności pracy w warunkach aseptycznych - U10

Zaliczenie laboratorium (część zwierzęca): obecność na zajęciach laboratoryjnych, ocena bieżącego przygotowania i aktywności w trakcie zajęć (30%) – U1-5, ocena referatu/prezentacji multimedialnej na określony temat przygotowanej przez studenta (20%) – U6, U7, pozytywna ocena z kolokwium końcowego (50%) – W1, W3, W4;

Kryteria oceniania: wymagany próg na ocenę dostateczną - 55-60%, dostateczny plus - 61-70%, dobry - 71-80%, dobry plus 81-90%, bardzo dobry - 91-100% .

Wykład: kolokwium końcowe. Kryteria oceniania: wymagany próg na ocenę dostateczną - 55-60% maksymalnej liczby punktów, dostateczny plus - 61-70%, dobry - 71-80%, dobry plus 81-90%, bardzo dobry - 91-100% .

Literatura

Literatura podstawowa (część rośliny)
Biotechnologia roślin wydanie II pod red. Stefana Malepszego PWN, 2009
Fizjologia roślin pod red. Jana Kopcewicza i Stanisława Lewaka PWN, 2005
Literatura uzupełniająca (część rośliny)
Zastosowanie metod biotechnologicznych w hodowli roślin pod redakcją Barbary Michalik, 1996
Philips GC (2004) In vitro morphogenesis in plants – recent advances. In Vitro Cell Dev Biol Plant 40:342–345
Publikacje naukowe dotyczące regeneracji roślin (plant regeneration)

Literatura (część zwierzęca):
1. Biotechnologia roślin wydanie II pod red. Stefana Malepszego PWN, 2009
2. Zastosowanie metod biotechnologicznych w hodowli roślin pod redakcją Barbary Michalik, 1996
3. Fizjologia roślin pod red. Jana Kopcewicza i Stanisława Lewaka PWN, 2005
4. Biologia komórki roślinnej. Funkcje pod red. Przemysława Wojtaszka, Adama Woźnego i Lecha Ratajczaka, PWN, 2009
5. Philips GC (2004) In vitro morphogenesis in plants – recent advances. In Vitro Cell Dev Biol Plant 40:342–345.
6. Stokłosowa S. „Hodowla komórek i tkanek” (PWN, Warszawa 2011)
7. Freshney R. I. „Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique” (Wiley, Nowy Jork 2005)
8. Kilarski W. „Strukturalne podstawy biologii komórki” (Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003)

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-BK-KIVBIOL-1-S2 w USOSweb