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 zwierząt | ||
| 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) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Statystyka matematyczna |
| W-2 | Genetyka ogólna |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej); umiejętność przeprowadzenia analizy struktury populacji; |
| C-2 | Znajomość różnorodnych metod kształtowania struktury genetycznej w dobie bioinżynierii, globalizacji hodowli zwierząt, wymierania gatunków i ras rodzimych. |
| C-3 | Umiejętność 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
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie frekwencji genów i genotypów w populacji w różnych przypadkach zmieniających te frekwencje. Równowaga genetyczna w populacji. Szacowanie zgodności rozkładów. | 2 |
| T-A-2 | Szacowanie współczynników pokrewieństwa i inbredu. | 2 |
| T-A-3 | Współczynnik 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-4 | Współczynnik powtarzalności. Znaczenie i interpretacja. Szacowanie współczynnika powtarzalności: -metodą korelacji wewnątrzklasowej, -metodą regresji wydajności późniejszej na wcześniejszą. | 2 |
| T-A-5 | Poszukiwanie związków pomiędzy cechami w populacji. Zmienna zależna i zmienna niezależna. Miary współzależności dwóch cech. Obliczanie współczynników korelacji i regresji. | 2 |
| T-A-6 | Kontrola 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-7 | Konsolidacja 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-1 | Populacja panmiktyczna. Struktura genetyczna populacji. Prawo Hardy’ego - Weinberga. Czynniki wpływające na strukturę genetyczną | 3 |
| T-W-2 | Rodzaje 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. | 4 |
| T-W-3 | Zmienność biologiczna. Źródła zmienności fenotypowej. Zmienność środowiskowa. Uwarunkowania zmien-ności genetycznej. Zmienność genetyczna addytywna i nieaddytywna. Interakcja genotyp-środowisko. Odziedziczalność i powtarzalność. | 6 |
| T-W-4 | Genetyczne 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. | 5 |
| T-W-5 | Markery 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. | 3 |
| T-W-6 | Perspektywy 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. | 4 |
| 25 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Samodzielne rozwiązywanie zadań | 9 |
| A-A-2 | Konsultacje indywidualne z prowadzącym | 3 |
| A-A-3 | Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań | 5 |
| A-A-4 | Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego | 10 |
| A-A-5 | zaliczenie i omówienie wyników | 3 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Multimedialny wykład informacyjny | 15 |
| A-W-2 | Wykład dyskusyjny | 10 |
| A-W-3 | Nauka samodzielna, powtórzenie wiadomości | 5 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Multimedialny wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład dyskusyjny |
| M-3 | Ćwiczenia w formie pokazowego rozwiązywania zdań5 |
| M-4 | Ćwiczenia w formie samodzielnego rozwiązywania zadań pod kierunkiem prowadzącego |
| M-5 | Indywidualne konsultacje z prowadzącym |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające umiejętność rozwiązywania zadań i interpretację wyników |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena aktywności w trakcie wykładów dyskusyjnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_W01 Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej. | BL_2A_W07, BL_2A_W06 | P2A_W01, P2A_W03, P2A_W04, P2A_W05, P2A_W07 | C-1 | T-A-6, T-W-6, T-A-1, T-A-5, T-W-3, T-A-7, T-W-2, T-W-1, T-W-5 | M-1, M-2 | S-1 |
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_W02 Znajomość metod szacowania wskaźników struktury genetycznej populacji. | BL_2A_W03, BL_2A_W05 | P2A_W01, P2A_W02, P2A_W03, P2A_W06, P2A_W07 | C-2 | T-A-7, T-A-5, T-A-6, T-A-3, T-A-2, T-W-2, T-A-1, T-A-4, T-W-4 | M-4, M-3, M-5 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_U01 Umejętność szacowania i interpretacji obliczonych parametrów opisujących strukturę genetyczną populacji | BL_2A_U09, BL_2A_U07 | P2A_U01, P2A_U02, P2A_U03, P2A_U04, P2A_U05 | C-2, C-3 | T-A-7, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-1 | M-3, M-5, M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_K01 Świadomość wpływu czynników naturalnych i sztucznych na strukturę genetyczną populacji. | BL_2A_K01 | P2A_K04, P2A_K07 | C-3 | T-W-6, T-W-4 | M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_W01 Rozumienie mechanizmów genetycznych działających w skali populacji (zarówno naturalnej, jak i hodowlanej. | 2,0 | Student nie posiada wymaganego minimum wiedzy |
| 3,0 | Student rozróżnia podstawowe mechanizmy genetyczne działające w skali populacji | |
| 3,5 | Sudent definiuje mechanizmy genetyczne w populacji | |
| 4,0 | Student tłumaczy sposób działania różnych mechanizmów genetycznych w populacji | |
| 4,5 | Student ocenia skutki działania prostych mechanizmów genetycznych w populacji | |
| 5,0 | Student ocenia skutki działania mechanizmów genetycznych w populacji | |
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_W02 Znajomość metod szacowania wskaźników struktury genetycznej populacji. | 2,0 | Nie posiada wymaganego minimum wiedzy |
| 3,0 | Potrafi wymienić podstawowe metody szacowania paramemetrów genetycznych | |
| 3,5 | Student zna podstawy teoretyczne różnych metod szacowania parametrów genetycznych w populacji | |
| 4,0 | Student omawia podstawowe metody | |
| 4,5 | Student opisuje różne metody szacowania parametrów genetycznych | |
| 5,0 | Student wymienia wady i zalety poszczególnych metod |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_U01 Umejętność szacowania i interpretacji obliczonych parametrów opisujących strukturę genetyczną populacji | 2,0 | Nie posiada minimum wymaganych umiejętności |
| 3,0 | Prawidłowo stosuje znane metody rozwiązywania prostych standardowych przykładów | |
| 3,5 | Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać standardowy przykład | |
| 4,0 | Potrafi prawidłowo stosować znane metody w przykładach o większym stopniu złożoności | |
| 4,5 | Potrafi prawidłowo pod względem rachunkowym rozwiązać przykłady o większym stopniu złożoności | |
| 5,0 | Potrafi prawidłowo rozwiązać przykłady niestandardowe |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BL_2A_BLZ-S-O4.1_K01 Świadomość wpływu czynników naturalnych i sztucznych na strukturę genetyczną populacji. | 2,0 | Nie posiada świadomości jaki wpływ wywierają czynniki naturalne i sztuczne na strukturę genetyczną populacji |
| 3,0 | Ma pobieżną świadomość w prostych przykładach | |
| 3,5 | Ma świadomość w prostych przykłdach | |
| 4,0 | Ma świadomość w bardziej złożonych przykłdach | |
| 4,5 | Postrzega złożene relacje | |
| 5,0 | Potrafi wyrazić ocenę |
Literatura podstawowa
- Łomnicki A., Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, PWN, Warszawa, 1995
- Lorkiewicz M., Tarkowski J., Zbiór zadań z genetyki i metod doskonalenia zwierząt, PWN, Warszawa, 1981
- Piątkowska B., Goc A., Dąbrowska G., Zbiór zadań i pytań z genetykii, ydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 1998
- Strzałko J., Rożnowski F., Zastosowanie metod statystycznych w biologii, WSP, Słupsk, 1992
- Krzanowska H., Łomnicki A., Rafiński J., Wprowadzenie do genetyki populacji., Warszawa, PWN, 1982
Literatura dodatkowa
- Ayala F.J., Population and evolutionary genetics: a primer., The Benjamin/Cummings Publ. Comp., San Francisco, 1982
- trabel T., Genetyka cech ilościowych zwierząt w praktyce, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, http://jay.up.poznan.pl/~strabel/dydaktyka/gci.pdf, 2006
- Sokal R.R., F.J. Rohlf, Biometry, W. H. Freeman and Co., New York, 1995, III