Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biologia (S2)
specjalność: Biologia molekularna i podstawy analityki

Sylabus przedmiotu Analiza struktury genetycznej populacji:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Biologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauk przyrodniczych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Analiza struktury genetycznej populacji
Specjalność Biologia molekularna i podstawy analityki
Jednostka prowadząca Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt
Nauczyciel odpowiedzialny Katarzyna Wojdak-Maksymiec <Katarzyna.Wojdak-Maksymiec@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Katarzyna Wojdak-Maksymiec <Katarzyna.Wojdak-Maksymiec@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 6 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,00,50zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 15 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Statystyka matematyczna
W-2Genetyka ogólna

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej); umiejętność przeprowadzenia analizy struktury populacji;
C-2Znajomość różnorodnych metod kształtowania struktury genetycznej w dobie bioinżynierii, globalizacji hodowli zwierząt, wymierania gatunków i ras rodzimych.
C-3Umiejętność wykorzystywania różnorakich informacji genetycznych w ocenie zagrożeń i korzyści stosowania tych metod, umiejętność przewidywania efektów i trendów genetycznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.2
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.2
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.3
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.2
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.2
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).2
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.2
15
wykłady
T-W-1Populacja panmiktyczna. Struktura genetyczna populacji. Prawo Hardy’ego - Weinberga. Czynniki wpływające na strukturę genetyczną3
T-W-2Rodzaje rodowodów. Ścieżki Wright`a. Pokrewieństwo w linii bocznej i w linii prostej. Genetyczne skutki kojarzeń nielosowych. Inbred. Heterozja. Dobór jednorodny i niejednorodny. Jego wpływ na strukturę genetyczną populacji.3
T-W-3Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność.3
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.2
T-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.2
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Samodzielne rozwiązywanie zadań24
A-A-2Konsultacje indywidualne z prowadzącym12
A-A-3Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5
A-A-4Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego10
A-A-5Zaliczenie ćwiczeń i omówienie wyników9
60
wykłady
A-W-1Multimedialny wykład informacyjny10
A-W-2Wykład dyskusyjny5
A-W-3Nauka samodzielna, powtórzenie wiadomości12
A-W-4Zaliczenie materiału, omówienie wyników3
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Multimedialny wykład informacyjny
M-2Wykład dyskusyjny
M-3Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5
M-4Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego
M-5Indywidualne konsultacje z prowadzącym

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną
S-2Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające umiejętność rozwiązywania zadań i interpretację wyników
S-3Ocena formująca: Ocena aktywności w trakcie wykładów dyskusyjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_W01
Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej.
BL_2A_W06, BL_2A_W07P2A_W01, P2A_W03, P2A_W04, P2A_W05, P2A_W07C-1, C-3T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-1, T-A-4, T-A-6, T-A-3, T-A-2, T-A-7, T-A-1, T-A-5M-2, M-1S-1, S-3
BL_2A_BLM-S-O4.2_W02
Znajomość metod szacowania wskaźników struktury genetycznej populacji.
BL_2A_W03, BL_2A_W05P2A_W01, P2A_W02, P2A_W03, P2A_W06, P2A_W07C-3, C-2T-W-5, T-W-6, T-W-4, T-A-4, T-A-6, T-A-3, T-A-2, T-A-7, T-A-1, T-A-5M-4, M-5, M-3, M-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_U01
Umejętność szacowania i interpretacji obliczonych parametrów opisujących strukturę genetyczną populacji
BL_2A_U07P2A_U03, P2A_U05C-1, C-3, C-2T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-1, T-A-4, T-A-6, T-A-3, T-A-2, T-A-7, T-A-1, T-A-5M-4, M-5, M-2, M-3, M-1S-2, S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_K02
Świadomość wpływu czynników naturalnych i sztucznych na strukturę genetyczną populacji.
BL_2A_K01P2A_K04, P2A_K07C-1, C-3, C-2T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-A-4, T-A-6, T-A-3, T-A-2, T-A-7, T-A-1, T-A-5M-5, M-2, M-1S-2, S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_W01
Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej.
2,0Student nie posiada wymaganego minimum wiedzy
3,0Student rozróżnia podstawowe mechanizmy genetyczne działające w skali populacji
3,5Sudent definiuje mechanizmy genetyczne w populacji
4,0Student tłumaczy sposób działania różnych mechanizmów genetycznych w populacji
4,5Student ocenia skutki działania prostych mechanizmów genetycznych w populacji
5,0Student ocenia skutki działania mechanizmów genetycznych w populacji
BL_2A_BLM-S-O4.2_W02
Znajomość metod szacowania wskaźników struktury genetycznej populacji.
2,0Nie posiada wymaganego minimum wiedzy
3,0Potrafi wymienić podstawowe metody szacowania paramemetrów genetycznych
3,5Student zna podstawy teoretyczne różnych metod szacowania parametrów genetycznych w populacji
4,0Student omawia podstawowe metody
4,5Student opisuje różne metody szacowania parametrów genetycznych
5,0Student wymienia wady i zalety poszczególnych metod

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_U01
Umejętność szacowania i interpretacji obliczonych parametrów opisujących strukturę genetyczną populacji
2,0Nie posiada minimum wymaganych umiejętności
3,0Prawidłowo stosuje znane metody rozwiązywania prostych standardowych przykładów
3,5Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać standardowy przykład
4,0Potrafi prawidłowo stosować znane metody w przykładach o większym stopniu złożoności
4,5Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać przykłady o większym stopniu złożoności
5,0Potrafi prawidłowo rozwiązać przykłady niestandardowe

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BL_2A_BLM-S-O4.2_K02
Świadomość wpływu czynników naturalnych i sztucznych na strukturę genetyczną populacji.
2,0Nie posiada świadomości jaki wpływ wywierają czynniki naturalne i sztuczne na strukturę genetyczną populacji
3,0Ma pobieżną świadomość w prostych przykładach
3,5Ma świadomość w prostych przykłdach
4,0Ma świadomość w bardziej złożonych przykłdach
4,5Postrzega złożene relacje
5,0Potrafi wyrazić ocenę

Literatura podstawowa

  1. Łomnicki A., Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, PWN, Warszawa, 1995
  2. Lorkiewicz M., Tarkowski J., Zbiór zadań z genetyki i metod doskonalenia zwierząt, PWN, Warszawa, 1981
  3. Piątkowska B., Goc A., Dąbrowska G., Zbiór zadań i pytań z genetykii, ydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 1998
  4. Strzałko J., Rożnowski F., Zastosowanie metod statystycznych w biologii, WSP, Słupsk, 1992
  5. Krzanowska H., Łomnicki A., Rafiński J., Wprowadzenie do genetyki populacji., Warszawa, PWN, 1982

Literatura dodatkowa

  1. Ayala F.J., Population and evolutionary genetics: a primer., The Benjamin/Cummings Publ. Comp., San Francisco, 1982
  2. Strabel T., Genetyka cech ilościowych zwierząt w praktyce, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, http://jay.up.poznan.pl/~strabel/dydaktyka/gci.pdf, 2006
  3. Sokal R.R., F.J. Rohlf, Biometry, W. H. Freeman and Co., New York, 1995, III

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.2
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.2
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.3
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.2
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.2
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).2
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Populacja panmiktyczna. Struktura genetyczna populacji. Prawo Hardy’ego - Weinberga. Czynniki wpływające na strukturę genetyczną3
T-W-2Rodzaje rodowodów. Ścieżki Wright`a. Pokrewieństwo w linii bocznej i w linii prostej. Genetyczne skutki kojarzeń nielosowych. Inbred. Heterozja. Dobór jednorodny i niejednorodny. Jego wpływ na strukturę genetyczną populacji.3
T-W-3Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność.3
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.2
T-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.2
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Samodzielne rozwiązywanie zadań24
A-A-2Konsultacje indywidualne z prowadzącym12
A-A-3Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5
A-A-4Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego10
A-A-5Zaliczenie ćwiczeń i omówienie wyników9
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Multimedialny wykład informacyjny10
A-W-2Wykład dyskusyjny5
A-W-3Nauka samodzielna, powtórzenie wiadomości12
A-W-4Zaliczenie materiału, omówienie wyników3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBL_2A_BLM-S-O4.2_W01Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBL_2A_W06ma zaawansowaną wiedzę na temat czynników biotycznych i abiotycznych wpływających na produkcję roślinną i zwierzęcą oraz na jakość surowców pochodzenia roślinnego i zwierzęcego
BL_2A_W07ma ogólną orientację, a w niektórych przypadkach specjalistyczną wiedzę na temat planowanych i skoordynowanych czynności mających na celu racjonalne gospodarowanie organizmami żywymi w oparciu o zasady ekonomii i ochrony przyrody
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP2A_W01rozumie złożone zjawiska i procesy przyrodnicze
P2A_W03ma pogłębioną wiedzę z zakresu tych nauk ścisłych, z którymi związany jest studiowany kierunek studiów (w szczególności biofizyka, biochemia, biomatematyka, geochemia, biogeochemia, geofizyka)
P2A_W04ma pogłębioną wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów umożliwiającą dostrzeganie związków i zależności w przyrodzie
P2A_W05ma wiedzę w zakresie aktualnie dyskutowanych w literaturze kierunkowej problemów z wybranej dziedziny nauki i dyscypliny naukowej
P2A_W07ma wiedzę w zakresie zasad planowania badań z wykorzystaniem technik i narzędzi badawczych stosowanych w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej); umiejętność przeprowadzenia analizy struktury populacji;
C-3Umiejętność wykorzystywania różnorakich informacji genetycznych w ocenie zagrożeń i korzyści stosowania tych metod, umiejętność przewidywania efektów i trendów genetycznych.
Treści programoweT-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.
T-W-2Rodzaje rodowodów. Ścieżki Wright`a. Pokrewieństwo w linii bocznej i w linii prostej. Genetyczne skutki kojarzeń nielosowych. Inbred. Heterozja. Dobór jednorodny i niejednorodny. Jego wpływ na strukturę genetyczną populacji.
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.
T-W-3Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność.
T-W-1Populacja panmiktyczna. Struktura genetyczna populacji. Prawo Hardy’ego - Weinberga. Czynniki wpływające na strukturę genetyczną
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.
Metody nauczaniaM-2Wykład dyskusyjny
M-1Multimedialny wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną
S-3Ocena formująca: Ocena aktywności w trakcie wykładów dyskusyjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie posiada wymaganego minimum wiedzy
3,0Student rozróżnia podstawowe mechanizmy genetyczne działające w skali populacji
3,5Sudent definiuje mechanizmy genetyczne w populacji
4,0Student tłumaczy sposób działania różnych mechanizmów genetycznych w populacji
4,5Student ocenia skutki działania prostych mechanizmów genetycznych w populacji
5,0Student ocenia skutki działania mechanizmów genetycznych w populacji
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBL_2A_BLM-S-O4.2_W02Znajomość metod szacowania wskaźników struktury genetycznej populacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBL_2A_W03wykazuje się zaawansowaną znajomością metod, technik, technologii, narzędzi i materiałów pozwalających na badanie i wykorzystanie potencjału przyrody
BL_2A_W05posiada zaawansowaną wiedzę na temat możliwości wykorzystania metod obliczeniowych i informatycznych do modelowania zjawisk i procesów zachodzących na wszystkich poziomach hierarchicznej organizacji biologicznej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP2A_W01rozumie złożone zjawiska i procesy przyrodnicze
P2A_W02konsekwentnie stosuje i upowszechnia zasadę ścisłego, opartego na danych empirycznych, interpretowania zjawisk i procesów przyrodniczych w pracy badawczej i działaniach praktycznych
P2A_W03ma pogłębioną wiedzę z zakresu tych nauk ścisłych, z którymi związany jest studiowany kierunek studiów (w szczególności biofizyka, biochemia, biomatematyka, geochemia, biogeochemia, geofizyka)
P2A_W06ma wiedzę w zakresie statystyki na poziomie prognozowania (modelowania) przebiegu zjawisk i procesów przyrodniczych oraz ma znajomość specjalistycznych narzędzi informatycznych
P2A_W07ma wiedzę w zakresie zasad planowania badań z wykorzystaniem technik i narzędzi badawczych stosowanych w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-3Umiejętność wykorzystywania różnorakich informacji genetycznych w ocenie zagrożeń i korzyści stosowania tych metod, umiejętność przewidywania efektów i trendów genetycznych.
C-2Znajomość różnorodnych metod kształtowania struktury genetycznej w dobie bioinżynierii, globalizacji hodowli zwierząt, wymierania gatunków i ras rodzimych.
Treści programoweT-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.
Metody nauczaniaM-4Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego
M-5Indywidualne konsultacje z prowadzącym
M-3Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5
M-1Multimedialny wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające umiejętność rozwiązywania zadań i interpretację wyników
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada wymaganego minimum wiedzy
3,0Potrafi wymienić podstawowe metody szacowania paramemetrów genetycznych
3,5Student zna podstawy teoretyczne różnych metod szacowania parametrów genetycznych w populacji
4,0Student omawia podstawowe metody
4,5Student opisuje różne metody szacowania parametrów genetycznych
5,0Student wymienia wady i zalety poszczególnych metod
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBL_2A_BLM-S-O4.2_U01Umejętność szacowania i interpretacji obliczonych parametrów opisujących strukturę genetyczną populacji
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBL_2A_U07ma pogłębioną wiedzę bioinformatyczną i posiada umiejętność jej stosowania w pracy biologa, posługuje się metodami statystyki matematycznej w analizie danych doświadczalnych i obserwacji biologicznych;
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP2A_U03wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji, zwłaszcza ze źródeł elektronicznych
P2A_U05stosuje metody statystyczne oraz techniki i narzędzia informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych o charakterze specjalistycznym
Cel przedmiotuC-1Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej); umiejętność przeprowadzenia analizy struktury populacji;
C-3Umiejętność wykorzystywania różnorakich informacji genetycznych w ocenie zagrożeń i korzyści stosowania tych metod, umiejętność przewidywania efektów i trendów genetycznych.
C-2Znajomość różnorodnych metod kształtowania struktury genetycznej w dobie bioinżynierii, globalizacji hodowli zwierząt, wymierania gatunków i ras rodzimych.
Treści programoweT-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.
T-W-2Rodzaje rodowodów. Ścieżki Wright`a. Pokrewieństwo w linii bocznej i w linii prostej. Genetyczne skutki kojarzeń nielosowych. Inbred. Heterozja. Dobór jednorodny i niejednorodny. Jego wpływ na strukturę genetyczną populacji.
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.
T-W-3Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność.
T-W-1Populacja panmiktyczna. Struktura genetyczna populacji. Prawo Hardy’ego - Weinberga. Czynniki wpływające na strukturę genetyczną
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.
Metody nauczaniaM-4Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego
M-5Indywidualne konsultacje z prowadzącym
M-2Wykład dyskusyjny
M-3Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5
M-1Multimedialny wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające umiejętność rozwiązywania zadań i interpretację wyników
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną
S-3Ocena formująca: Ocena aktywności w trakcie wykładów dyskusyjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada minimum wymaganych umiejętności
3,0Prawidłowo stosuje znane metody rozwiązywania prostych standardowych przykładów
3,5Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać standardowy przykład
4,0Potrafi prawidłowo stosować znane metody w przykładach o większym stopniu złożoności
4,5Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać przykłady o większym stopniu złożoności
5,0Potrafi prawidłowo rozwiązać przykłady niestandardowe
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBL_2A_BLM-S-O4.2_K02Świadomość wpływu czynników naturalnych i sztucznych na strukturę genetyczną populacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBL_2A_K01wykazuje zrozumienie i przekonanie o poznawalności procesów i zjawisk biologicznych zachodzących w świecie żywych organizmów; w interpretowaniu procesów i zjawisk biologicznych wykorzystuje podejście naukowe
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP2A_K04prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
P2A_K07systematycznie aktualizuje wiedzę przyrodniczą i zna jej praktyczne zastosowania
Cel przedmiotuC-1Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej); umiejętność przeprowadzenia analizy struktury populacji;
C-3Umiejętność wykorzystywania różnorakich informacji genetycznych w ocenie zagrożeń i korzyści stosowania tych metod, umiejętność przewidywania efektów i trendów genetycznych.
C-2Znajomość różnorodnych metod kształtowania struktury genetycznej w dobie bioinżynierii, globalizacji hodowli zwierząt, wymierania gatunków i ras rodzimych.
Treści programoweT-W-5Markery genetyczne. Rodzaje markerów – markery klasy I i II. Poszukiwanie genów o dużym efekcie działania QTL (geny funkcjonalne, skanowanie genomu). Analiza sprzężeń. Efekt genu markerowego a efekt addytywny poligeniczny (tło genetyczne). Metody szacowania addytywnych i dominacyjnych efektów genów markerowych. Metody szacowania interakcji genów markerowych z innymi genami zaangażowanymi w warunkowanie cechy.
T-W-6Perspektywy wykorzystania informacji uzyskanych dzięki nowoczesnym technikom molekularnej analizy ge-nomu (np. mikromacierzy DNA). Wartość genomowa. Korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania nowo-czesnych metod rozrodu zwierząt (np.: inseminacja, MOET). Genetyczne skutki globalizacji w hodowli zwierząt.
T-W-2Rodzaje rodowodów. Ścieżki Wright`a. Pokrewieństwo w linii bocznej i w linii prostej. Genetyczne skutki kojarzeń nielosowych. Inbred. Heterozja. Dobór jednorodny i niejednorodny. Jego wpływ na strukturę genetyczną populacji.
T-W-4Genetyczne skutki selekcji naturalnej i sztucznej. Szacowanie spodziewanej i zrealizowanej reakcji na selekcję. Zmiana parametrów rozkładu cechy pod wpływem selekcji. Ocena efektywnej wielkości populacji, spodziewanego postępu genetycznego, wzrostu zinbredowania. Reakcja skorelowana, trend genetyczny. Podejście stochastyczne i deterministyczne.
T-W-3Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność.
T-A-4Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą.
T-A-6Kontrola pochodzenia zwierząt, zastosowanie markerów w genetyce populacyjnej i rejestracji zmian spowo-dowanych selekcją. Identyfikacja nosicieli zmutowanych alleli o korzystnych i niekorzystnych efektach feno-typowych, QTL (Quantitative Traits Loci).
T-A-3Współczynnik odziedziczalności. Metody szacowania. Interpretacja. Szacowanie odziedziczalności: -w oparciu o podobieństwo genetyczne krewnych kolateralnych (półrodzeństwa i pełnego rodzeństwa). Schemat analizy wariancji. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej. -w oparciu o podobieństwo genetyczne rodziców i potomstwa. Metoda regresji potomek – rodzic. Interpretacja i praktyczne wykorzystanie współczynnika odziedziczalności w hodowli zwierząt.
T-A-2Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu.
T-A-7Konsolidacja genetyczna populacji. Dystans genetyczny pomiędzy populacjami. Obliczanie parametrów zróżnico-wania genetycznego na podstawie informacji o loci markerowych: HET (heterogenity), PIC (polymorphic in-formation content), PE (power of exclusion), PP (probability of paternity), TPI (typical paternity index). Sza-cowanie dystansu genetycznego wg Nei.
T-A-1Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów.
T-A-5Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji.
Metody nauczaniaM-5Indywidualne konsultacje z prowadzącym
M-2Wykład dyskusyjny
M-1Multimedialny wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające umiejętność rozwiązywania zadań i interpretację wyników
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną
S-3Ocena formująca: Ocena aktywności w trakcie wykładów dyskusyjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada świadomości jaki wpływ wywierają czynniki naturalne i sztuczne na strukturę genetyczną populacji
3,0Ma pobieżną świadomość w prostych przykładach
3,5Ma świadomość w prostych przykłdach
4,0Ma świadomość w bardziej złożonych przykłdach
4,5Postrzega złożene relacje
5,0Potrafi wyrazić ocenę