Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Agrobioinżynieria (S1)
specjalność: Zarządzanie środowiskiem
Sylabus przedmiotu Genetyczne i biochemiczne podstawy odporności roślin na warunki stresowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Agrobioinżynieria | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Genetyczne i biochemiczne podstawy odporności roślin na warunki stresowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Miłosz Smolik <Milosz.Smolik@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 3 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | podstawowa wiedza z genetyki ogólnej, hodowli, fizjologii oraz biochemiii roślin |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | zapoznanie studentów z genetycznymi oraz biochemicznych mechanizmami determinującymi różną odpowiedź genotypów roślin uprawnych na różnego rodzaju czynniki wywołujące stres u roślin |
| C-2 | zapoznanie studentów z kryteriami oceny i wyboru genotypów pożądanych zarówno do uprawy jak i badań nad mechanizmami determinującymi wysoką ich tolerancję na stres abiotyczny |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Morfologiczna ocena odpowiedzi różnych gatunków/genotypów roślin uprawnych na stres abiotyczny indukowany niedoborami pokarmowymi i suszą z zastosowaniem różnych technik w roślinnych kulturach in vitro. Praca projektowa. | 15 |
| T-L-2 | Morfoloiczna i biochemiczna ocena odpowiedzi różnych gatunków/genotypów roślin uprawnych na stres abiotyczny indukowany wybranymi zanieczyszczeniami środowiskowymi (metale ciężkie, fluor itp.). Praca projektowa. | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Stresy środowiskowe i ich wpływ na produkcję roślinną. Stresy biotyczne i abiotyczne. Symptomy stresu abiotycznego. Główne stresy abiotyczne ograniczające plony. Produkcja roślinna w warunkach stresowych. Perspektywy na przyszłość. | 2 |
| T-W-2 | Genetyka tolerancji roślin na stresy abiotyczne. Podstawy funkcjonowania mechanizmów odporności na stres. Hodowla roślin o zwiększonej odporność na stres: Rola inżynierii genetycznej. Implikacje i ograniczenia. | 2 |
| T-W-3 | Zasolenie. Mechanizmy odporności roślin na zasolenie. Źródła zmienności genetycznej odporności roślin na zasolenie. Hodowla w kierunku zwiększenia tolerancji na zasolenie. Selekcja, w tym selekcja wspomagana markerami, w kierunku na tolerancji roślin na zasolenie. | 2 |
| T-W-4 | Susza. Mechanizmy odporności roślin na suszę. Metodologia badań i parametry oceny tolerancji roślin na suszę. Otrzymywanie roślin tolerujących suszę. Ograniczenia i perspektywy na przyszłość. | 2 |
| T-W-5 | Metale. Zanieczyszczenie metalami ciężkimi. Fitoremediacja. Odporność roślin na metale. Potencjał dekontaminacji. Hodowla w kierunku otrzymywania roślin tolerancyjnych na metale w tym tolerujących glin. Rola inżynierii genetycznej w zwiększaniu tolerancji roślin. | 2 |
| T-W-6 | Niedobory pokarmowe. Efektywność wykorzystania składników pokarmowych. Adaptacja roślin do środowiska o niskiej zawartości N, P, K, Fe, Zn lub Mn. Mechanizmy molekularne determinujące efektywne wykorzystania azotu. Hodowla genotypów do uprawy na glebach słabszych. | 2 |
| T-W-7 | Mapowanie genomu i jego znaczenie dla poprawy odporności roślin na stres. Wpływ suszy, zasolenia i zakwaszenia na rolnictwo światowe. Wykorzystanie inżynierii genetycznej i metod biologii molekularnej do ulepszania upraw w środowiskach stresowych. Zastosowanie selekcji wspomaganej markerami dla poprawy efektywności procesów hodowli roślin tolerujących stresy środowiskowe. | 3 |
| T-W-8 | Metaboliczne aspekty adaptacji roślin do środowiska. | 2 |
| T-W-9 | Statyczna i indukowana obrona roślin. Percepcja sygnału i jego transdukcja wewnątrz komórki i/ lub między komórkami rośliny. Rodzaje mechanizmów wytworzonych u roślin przy różnych niekorzystnych czynnikach stresowych a wytwarzane przez rośliny przy stresie wodnym, termicznym, solnym, oraz związanym z zanieczyszczeniem środowiska | 2 |
| T-W-10 | Metaboliczne aspekty adaptacji roślin do środowiska. Metabolizm wtórny i jego koordynacja. Metabolity wtórne roślin – kwasy organiczne, terpeny, sterydy, alkaloidy i ich rola w strategiach dostosowawczych roślin. Omówienie metabolitów wtórnych u roślin powstających w odpowiedzi na czynniki środowiskowe. | 2 |
| T-W-11 | Omówienie metabolitów wtórnych u roślin powstających w odpowiedzi na czynniki środowiskowe. | 4 |
| T-W-12 | Związki fenolowe, jako substancje w obronie roślin przed patogenami. Przystosowywanie się do niekorzystnych warunków, poprzez ścisłą współpracę z innym organizmem, na zasadzie symbiozy. Zjawisko allelopatii. Mimikra jako mechanizm obronny. | 2 |
| T-W-13 | Zalety i wady metabolizmu tlenowego. Dwa oblicza tlenu – pierwiastek życia oraz chorób i śmierci. Powstawanie, źródła oraz charakterystyka reaktywnych form tlenu (RFT) i wolnych rodników (WR).Wpływ RFT i WR na organizmy żywe. Stany patologiczne wywołane przez reaktywne formy tlenu. Mechanizmy obronne przed reaktywnymi formami tlenu. Komórkowe i pozakomórkowe mechanizmy antyoksydacyjne. RFT – pozytywne działanie. Wykorzystywanie RFT w strategiach obronnych roślin. | 3 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 8 |
| A-L-4 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie wskazanej literatury | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 8 |
| A-W-4 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
| M-3 | Metoda projektu |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Pisemne zaliczenie przedmiotu |
| S-2 | Ocena formująca: Raport z realizacji zadania projektowego |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_W01 Student wyjaśnia mechanizmy genetyczne jak również biochemiczne uruchamiane w roślinie w odpowiedzi na omawiany czynnik stresowy. Potrafi opisać przystosowania roślin świadczące o ich toleracji na indukowane stresy | ABI_1A_W02, ABI_1A_W03 | — | — | C-1, C-2 | T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_U01 Student, w opraciu o poznane odpowiedzi morfologiczne i biochemiczne roślin, potrafi wybierać rośliny o cechach korzystnych. Potrafi stosować nabytą wiedzę w praktyce w tym do rozwijania rozwiązań nowatorskich chociażby dla selekcji. | ABI_1A_U07, ABI_1A_U08 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_K01 Student ma świadomość potencjału genetycznego i biochemicznego u roślin w kontekście przystosowań do wzrostu w warunkach niekorzystnych. Student jest zdeterminowany do korzystania z tego potencjału. | ABI_1A_K01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_W01 Student wyjaśnia mechanizmy genetyczne jak również biochemiczne uruchamiane w roślinie w odpowiedzi na omawiany czynnik stresowy. Potrafi opisać przystosowania roślin świadczące o ich toleracji na indukowane stresy | 2,0 | |
| 3,0 | student w stopniu dostatecznym wyjasnia mechanizmy genetyczne i biochemiczne uruchamiane w roślinie w odpowiedzi na wybrane czynniki stresowe | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_U01 Student, w opraciu o poznane odpowiedzi morfologiczne i biochemiczne roślin, potrafi wybierać rośliny o cechach korzystnych. Potrafi stosować nabytą wiedzę w praktyce w tym do rozwijania rozwiązań nowatorskich chociażby dla selekcji. | 2,0 | |
| 3,0 | student w stopniu dostatecznym potrafi opisać i wybrać genotypy o cechach korzystnych zarówno dla hodowli jak i dla uprawy roślin na glebach słabych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ABI_1A_C18-03_K01 Student ma świadomość potencjału genetycznego i biochemicznego u roślin w kontekście przystosowań do wzrostu w warunkach niekorzystnych. Student jest zdeterminowany do korzystania z tego potencjału. | 2,0 | |
| 3,0 | student w stopniu dostatecznym ma świadomość potencjału genetycznego i biochemicznego roślin do wzrostu i plonowania w warunkach niekorzystnych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Ashraf M., Harris P.J.C. (eds), Abiotic stresses, The Haworth Press Inc., New York, 2005
- Mengel K., Kirkby E.A, Principles of plant nutrition, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001
- Lewak S., Kopcewicz J., Jaworski K., Fizjologia roślin, PWN, Warszawa, 2019
Literatura dodatkowa
- Publikacje naukowe i popularno-naukowe dotyczące tematyki zajęć, 2022