Moduł 2- Diagnostyka roślin genetycznie zmodyfikowanych 2600-DRGBIOT-1-S2

Przedmiot realizowany jest w formie wykładów i ćwiczeń.
Na wykładach i ćwiczeniach będą poruszane zagadnienia uzyskiwania roślin transgenicznych w celu ulepszania znanych gatunków roślin o określone cechy np. bardziej odpornych na herbicydy i czynniki biotyczne i abiotyczne. Studenci zapoznają się z technikami laboratoryjnymi wykrywania roślin genetycznie zmodyfikowanych: PCR, RT-PCR, ELISA. Omówione zostaną także możliwości modulacji ekspresji wprowadzanych genów do roślin (nadekspresja, ekspresja w określonym organie rośliny lub pod kontrolą promotora indukowanego, wyciszanie ekspresji genów). Studenci dokonają analizy mikroskopowej lokalizacji ekspresji genu w transgenicznych siewkach A. thaliana, zawierających gen reporterowy GUS pod kontrolą promotora indukowanego dexamethasonem. Zostaną zapoznani z metodą PCR umożliwiającą wykrywanie transgenu w produktach spożywczych. Zaprezentowane zostaną także techniki stosowane w laboratoriach w celu wykrywania obecności i ilości białka kodowanego przez transgen w komórkach roślinnych- ELISA oraz obecności i ilości transgenu w genomowym DNA izolowanym z materiału roślinnego: PCR, qPCR. Ćwiczenia laboratoryjne będę obejmować wstęp teoretyczny do ćwiczeń – (w formie prezentacji multimedialnej), omówienie poszczególnych metod, dyskusję. Studenci będą wykonywać eksperymenty zgodnie z instrukcją do ćwiczeń w 2-3 osobowych zespołach w obecności prowadzącego zajęcia.
Po wykonanym eksperymencie studenci omawiają i analizują uzyskane wyniki.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (57 godz.): - udział w wykładach -15 h - udział w ćwiczeniach - 30 h - udział w konsultacjach – 12h Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (43 godz.): - przygotowanie do ćwiczeń - 13 h - przygotowanie do kolokwiów - 10 h - przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie – 20 h Łącznie: 100 godz. (4 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Wykorzystuje wiedzę z zakresu różnych dziedzin nauki w celu analizy procesów zachodzących na poziomie komórkowym i subkomórkowym- K_W01 W2: Definiuje organizmy transgeniczne - K_W01, K_W03 W3: Wymienia: etapy tworzenia roślin transgenicznych, typy promotorów, geny selekcyjne u roślin - K_W01, K_W03, - K_W14 W4: Wyjaśnia i opisuje: funkcje promotora, terminatora - K_W01, K_W03, - K_W14 W5: Łączy budowę konstruktu genetycznego wprowadzanego do roślin z jego funkcjonalnością- K_W08 W6: Opisuje metody modulacji ekspresji genów wprowadzanych do obcych organizmów- K_W03, K_W04, - K_W05 W7: Zna metody identyfikacji transgenu na poziomie DNA, mRNA i białka- K_W04, K_W05, K_W07, K_W16 W8: Wyjaśnia na czym polegają etapy izolacji DNA z różnorodnego materiału - K_W05 W9: Samodzielnie ocenia aktualnie dyskutowane w literaturze specjalistycznej zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka dotyczące GMO - K_W14

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Planuje, ilustruje i modyfikuje budowę wprowadzanego konstruktu do rośliny - K_U06 U2: Posługuje się specyficznymi metodami izolacji DNA z różnego materiału biologicznego- K_U01, U3: Dobiera właściwe metody do identyfikacji transgenu na poziomie DNA, mRNA i białka- K_U01, U4: Planuje (oblicza stężenia roztworów i ilości dodawanych odczynników , przewiduje problemy w izolacji DNA genomowego czy białek) oraz wykonuje eksperymenty z wykorzystaniem poznanych technik biologii molekularnej - K_U01, K_U06, K_U10 U5: Analizuje i właściwie interpretuje wyniki uzyskane w pracy eksperymentalnej- K_U04, K_U08 U6: Obsługuje specjalistyczne urządzenia: nanodrop, termocykler, aparat do elektroforezy - K_U01

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Jest zdolny do pracy zespołowej - K_K02 K2: Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy własnej i innych oraz umie postępować w stanie zagrożenia. Jest odpowiedzialny za powierzony sprzęt i aparaturę naukową. Postępuje zgodnie z zasadami etyki - K_K05, K_K09 K3: Racjonalnie i krytycznie podchodzi do informacji uzyskanej z literatury naukowej, internetu, i innych źródeł masowego przekazu dotyczących GMO - K_K06, K_K07 K4: Jest chętny do popularyzacji wiedzy dotyczącej GMO - K_K011

Metody dydaktyczne

Metody dydaktyczne podające: - wykład informacyjny z prezentacjami multimedialnymi -demonstracja procedur w postaci filmu Metody dydaktyczne poszukujące: -ćwiczenia laboratoryjne będę obejmować wstęp teoretyczny (w formie prezentacji multimedialnej), omówienie poszczególnych metod, dyskusję. Następnie studenci będą wykonywać eksperymenty zgodnie z instrukcją do ćwiczeń w 2-3 osobowych zespołach w obecności prowadzącego zajęcia. Zajęcia muszą być prowadzone w grupie nie więcej niż 8-12 osób, ponieważ wymaga tego metodyka doświadczeń: dostęp do sprzętu i urządzeń laboratoryjnych, a także praca z odczynnikami chemicznymi. Po wykonanym eksperymencie studenci omawiają i analizują uzyskane wyniki.

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- opis
- pogadanka
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące

- obserwacji
- doświadczeń
- ćwiczeniowa
- laboratoryjna

Metody dydaktyczne w kształceniu online

- metody służące prezentacji treści
- metody wymiany i dyskusji

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Znajomość genetyki, biochemii, fizjologii roślin

Koordynatorzy przedmiotu

Jarosław Tyburski

Kryteria oceniania

Metody oceniania
Wykład - egzamin pisemny – K_W01, K_W03, K_W07, K_W08, K_U03
Ćwiczenia laboratoryjne - zaliczenie pisemne – K_W01, K_W02, K_W04, K_W05, K_W06, K_W07, K_W08, K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_U06,
Aktywność (tylko kompetencje) –K_K02

Kryteria oceniania
zaliczenie wykładów: egzamin pisemny w formie testu do uzupełnienia, wymagany próg na ocenę dostateczną - 55-60%, 61-70% - dostateczny plus, 71-80% - dobry, 81-90% - dobry plus, 91-100% - bardzo dobry.
zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych: dwa pisemne kolokwia kontrolne, obejmujące tematykę zajęć realizowanych na zajęciach, ocena ciągła (bieżące przygotowanie studentów do zajęć i ich aktywność); ocena końcowa wyliczana jako średnia uzyskanych ocen; do 3,19 – dostateczny, 3,20-3,74 – dostateczny plus, 3,75-4,19 – dobry, 4,20-4,74 – dobry plus, powyżej 4,75 – bardzo dobry.

Literatura

Literatura podstawowa:
Chawla H.S. Introduction to plant biotechnology, Science Publisher, 2004
Malepszy Stefan, Biotechnologia roślin., Wydawnictwo Naukowe PWN, (wydanie I i II), Warszawa, 2001 i 2009
Berg J. M., Stryer L., Tymoczko J. L., Biochemia. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009
Alberts Bruce, Bray Dennis, Hopkin Karen i inni, Podstawy biologii komórki tom 1-2., Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009
Legocki A.,Transformowanie i regeneracja roślin. PAN, 1990

Literatura uzupełniająca:
Kopcewicz J., Legocki St. Fizjologia roślin Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002

Więcej informacji

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

Strona przedmiotu 2600-DRGBIOT-1-S2 w USOSweb