Moduł 1- Komórka jako podstawowa jednostka struktury, funkcji i reprodukcji-Biologia rozwoju 2600-BRBIOT-1-S1

Celem wykładu jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy z zakresu biologii rozwoju zwierząt i roślin. Studenci uzyskują informacje dotyczące podstawowych zagadnień związanych z rozmnażaniem generatywnym organizmów oraz dokonują analizy porównawczej przebiegu procesów płciowych u zwierząt i roślin.
W pierwszej części wykładu z omawiane są procesy związane z biologią rozwoju zwierząt:
•różnicowanie i migracje komórek linii płciowej;
•gametogeneza (mejoza, przebieg spermatogenezy i oogenezy, budowa komórek rozrodczych, determinacja płci);
•rozpoznanie, kontakt i fuzja gamet (przebieg zapłodnienia i aktywacja genomu zygotycznego);
•wczesny rozwój zarodka związany ze specyfikacją komórek;
•powstawanie osi i wzoru budowy Drosophila oraz osi ciała kręgowców.
W drugiej części wykładu omawiane są procesy związane z biologią rozwoju roślin:
•mikrosporogeneza, która rozpoczyna cykl zjawisk prowadzących do wytworzenia gametofitu męskiego – ziarna pyłku;
•megasporogeneza, która prowadzi do powstania gametofitu żeńskiego – woreczka zalążkowego;
•zapylenie i wzrost łagiewki pyłkowej w słupku (faza progamiczna);
•podwójne zapłodnienie - rozpoznanie i fuzja komórek plemnikowych z komórkami docelowymi (komórką jajową i centralną);
•rozwój zarodka i bielma;
•mechanizmy niezgodności u roślin kwiatowych.
Celem ćwiczeń laboratoryjnych jest obserwacja wybranych struktur rozwojowych i analiza przebiegu podstawowych procesów związanych z rozmnażaniem generatywnym organizmów na poziomie tkankowym, komórkowym i subkomórkowym w oparciu o żywy materiał biologiczny oraz preparaty mikroskopowe.
Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu biologii rozwoju zwierząt obejmuje następujące zagadnienia w oparciu o organizm modelowy – Drosophila melanogaster:
•budowa ciała i cykl rozwojowy (jajo, larwa, poczwarka, imago) – identyfikacja kolejnych stadiów rozwojowych, charakterystyka osobników typu dzikiego i mutantów rozwojowych;
•budowa jąder i przebieg spermatogenezy na poziomie komórkowym - izolacja jąder i cyst zawierających dojrzewające spermatydy z dojrzałych samców typu dzikiego i bezpłodnych mutantów);
•budowa jajników i przebieg oogenezy na poziomie komórkowym - izolacja jajników i owarioli z niezapłodnionych i zapłodnionych samic, charakterystyka oocytu (identyfikacja komórek granicznych, budowa dojrzałego jaja).
Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu biologii rozwoju roślin kwiatowych obejmuje następujące zagadnienia w dziedzinie embriologii klasycznej:
•anatomiczna budowa pylnika (preparaty trwałe);
•anatomiczna budowa słupka (typy znamion i szyjek słupka – preparaty trwałe, biochemiczna aktywność znamion, izolacja tkanki transmisyjnej);
•przebieg mikrosporogenezy (preparaty trwałe oraz identyfikacja kolejnych etapów mejozy w izolowanych komórkach linii generatywnej);
•budowa ziarna pyłkowego i synteza sporodermy (preparaty trwałe);
•wzrost łagiewki pyłkowej (żywotność pyłku, hodowle in vitro i obserwacje przyżyciowe kiełkujących ziaren pyłkowych i rosnących łagiewek, analiza biochemiczna ściany łagiewki pyłkowej);
•przebieg megasporogenezy i wytworzenie gametofitu żeńskiego (preparaty trwałe),
•budowa i typy zalążków (izolacja zalążków, analiza biochemiczna regionu mikropylarnego zalążka);
•podwójne zapłodnienie i rozwój zarodka (izolacja zarodków)