Taksonomia molekularna SYLABUS - BIOL

Taksonomia molekularna
SYLABUS
A. Informacje ogólne
Elementy sylabusu
Opis
Nazwa jednostki
prowadzącej kierunek
Nazwa kierunku studiów
Poziom kształcenia
Profil studiów
Forma studiów
Kod przedmiotu
Język przedmiotu
Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Biologii
Rodzaj przedmiotu
Rok studiów /semestr
Wymagania wstępne
Liczba godzin zajęć
dydaktycznych z podziałem
na formy prowadzenia zajęć
przedmiot obowiązkowy, moduł specjalnościowy Biologia eksperymentalna i molekularna
III rok / V semestr
Student powinien mieć zaliczony kurs z genetyki
Założenia i cele przedmiotu
Metody dydaktyczne oraz
ogólna forma zaliczenia
przedmiotu
Biologia
studia pierwszego stopnia
ogólnoakademicki
stacjonarne
0200-BS1-5TMO
polski
wykład – 15 godz.
Przedmiot ma na celu wprowadzenie studenta w terminologię, zasady i podstawowe
narzędzia taksonomii molekularnej. Podczas realizacji przedmiotu student poznaje różne
rodzaje danych z zakresu biologii molekularnej oraz metody służące do konstruowania
macierzy dystansów między taksonami z takich danych. Student zaznajamia się z
podstawowymi metodami konstruowania drzew filogenetycznych, uczy się wybierać
najlepszy model ewolucji sekwencji DNA oraz stosuje standardowe sposoby testowania
statystycznego uzyskanych powiązań między taksonami. Student zna metody i potrafi
identyfikować taksony roślin, grzybów i zwierząt metodą kodów kreskowych DNA (DNA
barcoding) oraz zapoznaje się z zasadą metabarkodingu DNA. Przedmiot ukazuje
studentowi taksonomię molekularną jako nowoczesne narzędzie badawcze służące do
weryfikacji hipotez o pokrewieństwach organizmów oraz obrazuje ich ogromną
różnorodność i czas rozdzielenia się poszczególnych linii ewolucyjnych. Taksonomia
molekularna to także metoda określania przynależności taksonomicznej dowolnej próbki
biologicznej, dlatego też student potrafi znaleźć dla tej metody zastosowania praktyczne.
Metody dydaktyczne: wykład, demonstracje multimedialne sposobu obsługi i działania
programów komputerowych dedykowanych do taksonomii molekularnej, konsultacje.
Formy zaliczenia przedmiotu: zaliczenie na ocenę.
Efekty kształceniai
1. Student opisuje podobieństwa i różnice w danych molekularnych między różnymi
taksonami roślin, grzybów i zwierząt oraz wykazuje zainteresowanie wiedzą o nich.
2. Student posługuje się terminologią fachową w celu opisu zasad i metod analizy
danych w taksonomii molekularnej.
3. Student opisuje taksony i powiązania między nimi oraz podstawowe zasady
konstruowania drzew filogenetycznych stosując właściwą terminologię oraz
krytycznie ocenia ich wiarygodność.
4. Student identyfikuje podstawowe narzędzia statystyczne i informatyczne
stosowane w taksonomii molekularnej i podaje ich przykłady.
5. Student nabiera praktycznej umiejętności konstruowania prostych drzew
filogenetycznych, jak też analizy i interpretacji uzyskanych wyników.
Punkty ECTS
Bilans nakładu pracy
studentaii
Wskaźniki ilościowe
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
K_W01, K_K01
K_U06, K_U07
K_W03, K_W08, K_U03, K_K03
K_W12, K_U10, K_K03, K_K06
K_U05, K_U08, K_K04
1
Ogólny nakład pracy studenta: 25 godz. w tym: udział w wykładach: 15 godz.;
przygotowanie się do zaliczenia, egzaminów: 8,1 godz.; udział w konsultacjach,
zaliczeniach, egzaminie: 1,9 godz.
Nakład pracy studenta związany z zajęciamiiii:
Liczba godzin
Punkty ECTS
16,9
0,7
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
10
0,4
o charakterze praktycznym
Data opracowania:
31. 08. 2015
Koordynator
przedmiotu:
Prof. dr hab. Mirosław Ratkiewicz
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Taksonomia molekularna
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek
Język przedmiotu
0200-BS1-5TMO
Biologia eksperymentalna i molekularna, studia pierwszego stopnia
Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii
polski
Rok studiów/ semestr
trzeci rok, pierwszy semestr (zimowy)
Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz
forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
15 godz., wykład.
Treści merytoryczne przedmiotu:
1.
2.
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich
weryfikacji
Opis
Prof. dr hab. Mirosław Ratkiewicz
Założenia i zasady taksonomii molekularnej.
Drzewa filogenetyczne jako hipotezy ewolucyjne do
odtwarzania pokrewieństw filogenetycznych.
3. Podstawowe pojęcia w taksonomii molekularnej dotyczące
drzew filogenetycznych i rekonstrukcji przebiegu filogenezy.
4. Saturacja sekwencji DNA oraz analiza i interpretacja
obserwowanej zmienności sekwencji DNA i białek między
taksonami.
5. Zasady i metody konstruowania macierzy dystansów między
taksonami z zastosowaniem danych molekularnych.
6. Modele ewolucji sekwencji DNA oraz dobór modelu do
odtworzenia najbardziej prawdopodobnego przebiegu
filogenezy.
7. Identyfikacja gatunków zwierząt, roślin i grzybów za pomocą
krótkich sekwencji DNA (kodowanie kresowe DNA) oraz
zasada tzw. metabarcodingu DNA.
8. Teoria zegara molekularnego oraz zasady datowania zdarzeń
ewolucyjnych.
9. Metody stosowane w taksonomii molekularnej bakterii.
10. Taksonomia molekularna a diagnostyka i epidemiologia
molekularna.
11. Proste metody konstrukcji drzew filogenetycznych: UPGMA,
NJ, MP i ML oraz warunki, jakie muszą one spełniać.
12. Metody statystyczne testowania wiarygodności uzyskanych
drzew filogenetycznych.
13. Praktyczna obróbka danych molekularnych i konstruowanie
drzew filogenetycznych oraz inne analizy bioinformatyczne z
zastosowaniem baz NCBI, BOLD System oraz programu do
analiz filogenetycznych MEGA.
14. Przykładowe wyniki analiz taksonomii molekularnej, które
zmieniły dotychczasowe rozumienie powiązań między
taksonami.
Efekty kształcenia:
1. Student identyfikuje metodami taksonomii molekularnej różnej
jednostki systematyczne i powiązania między nimi oraz zna
podstawowe zasady konstruowania drzew filogenetycznych.
2. Student nabiera praktycznej umiejętności konstruowania
prostych drzew filogenetycznych, jak i analizy oraz interpretacji
uzyskanych wyników.
3. Student identyfikuje oraz stosuje w praktyce podstawowe
narzędzia statystyczne i informatyczne stosowane w taksonomii
molekularnej.
Sposoby weryfikacji:
1. Zaliczenie pisemne podsumowujące przedmiot (test zamknięty,
krótkie pytania otwarte opisowe, schematy i rysunki do
uzupełnienia opisów i objaśnień).
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
1. Obecność na zajęciach.
2. Pozytywna ocena zaliczenia pisemnego.
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Literatura podstawowa:
1. Hall B. Łatwe drzewa filogenetyczne. Warszawa 2008,
ISBN 978-83-235-0562-4.
2. http://www.megasoftware.net/
Literatura uzupełniająca:
1. Hall BC 2013. Building Phylogenetic Trees from Molecular
Data with MEGA. Molecular Biology and Evolution. 30 (5): 12291235. doi: 10.1093/molbev/mst012.
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
i
Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć.
Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne).
ii Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach,
realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna
być zgodna z przypisanymi do tego przedmiotu punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS – 25÷30 h.
iii Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie
zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby
punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.