BIOLOGIA I GENETYKA- ROK I
Cel nauczania:
Wyposażenie studenta w ogólną wiedzę z zakresu:
a) biologii komórki jako podstawowej jednostki życia
b) genetyki ogólnej i molekularnej
c) ekologii w zakresie układu pasożyt-żywiciel jako modelu interakcji organizmów
żywych.
Wykształcenie u studenta:
a) zdolności posługiwania się mikroskopem optycznym
b) umiejętności samodzielnego wykonywania preparatów mikroskopowych z
materiału biologicznego z uwzględnieniem różnych technik mikroskopowania
c) umiejętności rozumienia mechanizmów funkcjonowania żywych organizmów na
poszczególnych poziomach ich organizacji oraz zależności między organizmami
a środowiskiem
d) zdolności oceny uwarunkowań genetycznych rozwoju chorób w populacji ludzkiej.7. Formy nauczania: Wykłady, ćwiczenia.
Program nauczania:
WYKŁADY:
Genomy (budowa genomu eukariotycznego ze szczególnym uwzględnieniem genomu
człowieka; organizacja DNA w komórce).
Genom bakterii. Genom wirusów i cykle rozwojowe na wybranych przykładach.
Replikacja genomów (kontrola replikacji genomu eukariotycznego; punkty kontrolne
cyklu komórkowego, apoptoza).
Ekspresja genu (struktura genu, transkrypcja, translacja; regulacja ekspresji genu i jej
znaczenie).
Źródła zmienności genetycznej (mutacje, rekombinacja homologiczna). Sposoby
przenoszenia genów u Prokariota (koniugacja, transdukcja, transformacja,
transpozony). Źródła zmienności genetycznej u Eukariota (retrotranspozony,
transpozony, wirusy, duplikacje genomu, crossing-over, segregacja genów).
Genetyczne podstawy rozwoju.
Genetyczne podstawy zegara biologicznego.
Genetyczne podstawy odporności (różnorodność immunoglobulin i receptorów T, geny głównego układu zgodności tkankowej MHC).
Geny a nowotwory (protoonkogeny, geny supresorowe, geny mutatorowe).
Onkowirusy.
Praktyczne wykorzystanie genetyki (klonowanie DNA w wektorach, biblioteki DNA i
cDNA, amplifikacja DNA metodą PCR); zastosowanie w diagnostyce i terapii chorób
genetycznych, do produkcji leków. Organizmy transgeniczne.
ĆWICZENIA:
1. Komórka pod mikroskopem - zasady posługiwania się mikroskopem:
a. pomiary komórki pod mikroskopem,
b. zdolność rozdzielcza mikroskopu i imersja,
c. jedność i różnorodność komórek, różnice i podobieństwa komórek
prokariotycznych i eukariotycznych.
2. Organelle komórkowe.
3. Struktury komórkowe.
4. Podział komórki: fazy cyklu komórkowego, mitoza i cytokineza, mejoza
(spermatogeneza i oogeneza).5. Od DNA do białka; kod genetyczny; mutacje genowe (punktowe) na poziomie
DNA i na poziomie translacyjnym (mutacje zmiany sensu, nonsensowne i
zmiany fazy odczytu); wybrane przykłady mutacji punktowych; czynniki
mutagenne.
6. Kariotyp i aberracje chromosomów jako przykłady patologii kariotypu
(aberracje strukturalne (delecje, inwersje, duplikacje, translokacje, fuzje
centryczne, wybrane przykłady takich mutacji) i liczbowe (genomowe).
7. Genetyczny polimorfizm populacji ludzkiej. Dziedziczenie monogenowe i
poligenowe cech człowieka. Dziedziczenie autosomalne dominujące i
recesywne.
8. Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X i Y, mateczne (mitochondrialne).
Analiza rodowodów.
9. Genetyka populacji (genetyczna struktura populacji, pula genowa i prawo
Hardy'ego Weinberga, czynniki zmieniające genetyczną strukturę populacji:
selekcje, migracje, dryf genetyczny, polimorfizmy utrzymujące zmienność
genetyczną populacji, modele specjacji).
10. Populacja jako jednostka ekologiczna (cechy i właściwości populacji ludzkiej (rozrodczość, śmiertelność, piramidy rozkładu wieku, modele wzrostu, czynniki biotyczne i abiotyczne wpływające na żywe ustroje, tolerancja ekologiczna, interakcje wewnątrz- i międzygatunkowe).
11. Chronobiologia - koncepcja zegara biologicznego.
12. Ekologia pasożytów na wybranych przykładach protozoologii lekarskiej:
Giardia lamblia, Trichomonas vaginalis, Toxoplasma gondii (wrota i drogi inwazji, wzajemne relacje żywiciel-pasożyt, cechy ułatwiające pasożytnictwo, parazytozy).
13. Ekologia pasożytów na wybranych przykładach helmintologii lekarskiej:
Taenia solium, Echinococcus granulosus, Enterobious vermicularis, Trichinella
spiralis.
14. Ekologia pasożytów na wybranych przykładach z arachnoentomologii lekarskiej: Ixodes ricinus, Sarcoptes scabiei, Musca domestica, Culex pipiens; stawonogi jako biologiczni przenosiciele chorób zakaźnych.
15. Repetytorium i zaliczenie przedmiotu.
Literatura:
1. Alberts B. i inni. Podstawy biologii komórki. PWN, Warszawa 2007.2. Boczkowski K. - Zarys genetyki medycznej. PZWL, Warszawa 1990.
3. Deryło A. Parazytologia i akaroentomologia medyczna. PWN, Warszawa 2002.
4. Kadłubowski R. Zarys parazytologii lekarskiej. PZWL, Warszawa 2001.
5. Malinowski A. Wstęp do antropologii i ekologii człowieka. WUŁ, Łódź 1999
2