przedmiotu Nazwa Wydział Nauk Medycznych i Nauk o Zdrowiu Kierunek jednolite studia magisterskie Profil kształcenia (studiów)

Transkrypt

1 Kod przedmiotu UTH/WZ/O/Lek./B/ST7/I-II/3 Język wykładowy Nazwa przedmiotu Biologia medyczna Medical Biology polski Wersja przedmiotu druga Rok akademicki 2019/2020 Wydział Wydział Nauk Medycznych i Nauk o Zdrowiu Kierunek Lekarski Specjalność Specjalizacja Poziom kształcenia (studiów) jednolite studia magisterskie Profil kształcenia (studiów) ogólnoakademicki Forma prowadzenia studiów Studia stacjonarne Semestr / semestry I zimowy/ii letni Przynależność do grupy przedmiotów Poziom przedmiotu Status przedmiotu Formy realizacji zajęć dydaktycznych, wymiar, punkty ECTS Moduł B: Naukowe podstawy medycyny podstawowy obowiązkowy Forma zajęć Liczba godzin Liczba punktów ECTS y [20h] 4 ECTS [40h] Powiązanie przedmiotu *.. [ h].. ECTS Forma nauczania Wymagania wstępne Tradycyjna zorganizowana w uczelni zgodnie z postępowaniem rekrutacyjnym Jednostka prowadząca przedmiot Koordynator przedmiotu Osoby prowadzące przedmiot Wydział Nauk o Medycznych i Nauk o Zdrowiu Prof. dr hab. Roman Zieliński Prof. dr hab. Roman Zieliński Adres wydziałowej strony internetowej prof.romanzielinski@gmail.com; strona przedmiotu: Adres , telefon koordynatora *wpisać tylko w przypadku, gdy przedmiot można powiązać z praktycznym przygotowaniem zawodowym w przypadku profilu praktycznego lub z prowadzonymi badaniami naukowymi w przypadku profilu ogólnoakademickiego)

2 EFEKTY KSZTAŁCENIA, SPOSÓB PROWADZENIA ZAJĘĆ I WERYFIKACJA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Cel kształcenia: Treści programowe: (y) Treści programowe: () Cel przedmiotu: 1. Przekazanie wiedzy z zakresu biologii molekularnej, genetyki człowieka oraz wybranych grup organizmów, ewolucji człowieka i jego środowiska przyrodniczego, stanowiąc wstęp do wiedzy o chorobach człowieka przekazywanej na dalszych latach studiów. 2. Przekazanie wiedzy na temat nowoczesnych metod diagnostycznych chorób człowieka, epidemiologii ważnych patogenów, a także nowoczesnych metod diagnostycznych. y: metoda tradycyjnego wykładu, popartego prezentacją audiowizualną. : opierają się na: wykorzystaniu biologicznych baz danych oraz specjalistycznego oprogramowania komputerowego umożliwiającego symulację procesów biologicznych, obserwacjach, student uczy się projektowania eksperymentów, stosowania odpowiednich metod i testów. 1. Historia życia na Ziemi, świat RNA, ewolucja biologiczna, bioróżnorodność. 2. Budowa komórki prokariotycznej i eukariotycznej. Cykl życiowy komórki. Organizmy modelowe w badaniach biologicznych. 3. Podstawy genetyki klasycznej. 4. Chromosomy i determinacja płci u człowieka. 5. Informacja genetyczna u różnych grup organizmów. 6. Definicja genu, budowa genu, geny wybranych grup organizmów. 7/8. Genomy wybranych organizmów. Ruchome elementy genetyczne i ich rola w ewolucji. 9/10. Organizmy modyfikowane genetycznie. Zagrożenia środowiskowe i społeczne. 11. Replikacja DNA. Reakcja PCR oraz sekwencjonowanie DNA. 12. Metody diagnostyczne wykorzystujące replikację. Markery molekularne. 13. Transkrypcja i transkryptomika. 14. Translacja i proteomika. 15. Mutageneza jako źródło zmienności. 16. Naprawa DNA. 17. Indukowanie mutacji i ich wykorzystanie. 18. Elementy genetyki populacyjnej. Migracje człowieka Epidemiologia i lekooporność. 19/20. Homo olympicus. Dziedziczenie cech ilościowych. Elementy medycyny sportowej. 1. Metody badania ewolucji biologicznej: ślady kopalne i molekularne. Przewidywanie procesów ewolucyjnych. Zagrożenia cywilizacyjne dla bioróżnorodności. 2. Mejotyczne uwarunkowanie praw Mendla. Obserwacja mitozy i mejozy. Organizmy modelowe w bazach danych. 3. Rozwiązywanie zadań na dziedziczenie jednogenowe i niezależne dziedziczenie cech. Wykorzystani rachunku prawdopodobieństwa i testów statystycznych. 4.Obserwacja różnych kariotypów. Obliczanie odległości genetycznej, określanie kolejności genów. 5. Porównywanie genomów u różnych organizmów- zagadnienie kolinearności genetycznej. Poszukiwanie sekwencji wspólnych dla człowieka, bakterii, zwierząt i roślin. 6. Obserwacja wybranych patogenów. Poszukiwanie korelacji pomiędzy budową genu a właściwościami patogennymi. 7. Zapoznanie się z bazami danych sekwencji. Genomy organizmów modelowych w NCBI. Wykorzystanie sekwencji organizmów modelowych w badaniach nad człowiekiem. 8. Sekwencje transpozonowe w bazach danych. Poszukiwanie transpozonów DNA oraz retrotranspozonów. Projektowanie eksperymentów. 9. Przykłady GMO. Analiza zmian w genomach organizmów modyfikowanych genetycznie. Identyfikacja transgenów. 10. Wniosek o uwolnienie GMO do środowiska. Bazy GMO w Unii Europejskiej i w Polsce. Analiza zagrożeń i korzyści związanych z GMO. 11. Symulacja procesu replikacji. Projektowanie reakcji PCR dla wybranych genów (ustalanie stężeń starterów, ustalanie profilu termicznego). 12. Diagnostyka molekularna. Polimorfizm DNA jako podstawa niektórych chorób genetycznych. Projektowanie doświadczeń. Poszukiwanie SNPs. Odczytywanie danych z sekwencjonowania. 13. Rodzaje RNA. Metody analizy transkrypcji genów. Real time i mikromacierze. Bazy danych ESTs. Technologie molekularne w projektowaniu leków i szczepionek. 14. Porównywanie sekwencji białek przy pomocy BLAST i CLUSTAL. Serwer Expasy. Modelowanie białek. 15. Środki mutagenne i ich efektywność. Określanie dawki optymalnej. Środki mutagenne w

3 Metody kształcenia (dydaktyczne): Rygor zaliczenia, kryteria oceny osiągniętych efektów kształcenia, sposób obliczania oceny końcowej: środowisku człowieka: wykrywanie i zapobieganie skutkom ich działania. 16. Analiza mutacji punktowych na poziomie DNA i białka. Szacowanie częstości mutacji punktowych Mutacje punktowe a ewolucja diety człowieka. Mutacje chromosomowe strukturalne. Inżynieria chromosomowa. Mutacje chromosomowe liczbowe i ich rola w powstawaniu gatunków. 17. Parametry opisujące strukturę genetyczną populacji i zróżnicowanie genetyczne: częstości alleli, polimorfizm, heterozygotyczność. Rozwiązywanie zadań. Określanie równowagi Hardy-Weinberga. Podobieństwo i odległość genetyczna. 18. Śledzenie dróg rozprzestrzeniania się chorób. Szacowanie ryzyka epidemii. 19. Metody statystyczne w analizie cech ilościowych. Schemat doświadczenia. Podział zmienności. Testy istotności. Określanie liczby genów odpowiedzialnych za cechę ilościową. Mapowanie QTL. 20. Fenotyp sportowca cechy anatomiczne i fizjologiczne. Testy DNA w ocenie predyspozycji sportowych. Aspekty etyczne. z wykorzystaniem technik multimedialnych. : wykorzystanie symulacji komputerowych, narzędzi bioinformatycznych, baz danych. Rozwiązywanie zadań. Dyskusja. terenowe. W celu uzyskania oceny pozytywnej z przedmiotu (ćwiczenia i wykład) w danym semestrze należy uzyskać 41 punktów na 80 punktów możliwych do zdobycia w ciągu semestru. Punktowane są: dwa kolokwia na semestr (każde po 25 punktów, łącznie 50 punktów), aktywność na danych ćwiczeniach (1-2 punkty), aktywność na danym wykładzie (1 punkt), samodzielne, dobrowolne rozwiązywanie zadań z protokołów (2-5 punktów), samodzielnie przygotowane prezentacje (5 punktów), co może dać łącznie 30 punktów. Kolokwia będą składały się z pytań testowych utworzonych na podstawie zagadnień podanych na wykładach. Nie przewiduje się punktów ujemnych. Za błędną odpowiedź student otrzyma 0 punktów. Warunkiem przystąpienia do u jest zaliczenie przedmiotu w I i II semestrze (uzyskanie 82 punktów na 160 możliwych). Przedmiot kończy się em m w formie testu jednokrotnego lub wielokrotnego wyboru i/lub zadań otwartych. Test zawiera 50 pytań obejmujących przedmiot. Skala ocen na: przedmiotu Egzamin pkt 3, pkt 3, pkt 3, pkt 3, pkt 4, pkt 4, pkt 4, pkt 4, pkt 5, pkt 5,0

4 Efekty kształcenia dla przedmiotu w odniesieniu do efektów kierunkowych a forma zajęć Numer Opis efektów kształcenia dla przedmiotu Kierunkowy Forma efektu (EKP) efekt realizacji kształcenia Student, który zaliczył przedmiot kształcenia zajęć W1 W2 W3 W4 Charakteryzuje struktury I-, II-, III- oraz IVrzędowe białek; zna modyfikacje potranslacyjne i funkcjonalne białka oraz ich znaczenie Zna funkcje nukleotydów w komórce, struktury I- i II-rzędową DNA i RNA oraz strukturę chromatyny Zna funkcje genomu, transkryptomu i proteomu człowieka oraz podstawowe metody stosowane w ich badaniu; opisuje procesy replikacji, naprawy i rekombinacji DNA, transkrypcji i translacji oraz degradacji DNA, RNA i białek; zna koncepcje regulacji ekspresji genów Zna podstawowe metody informatyczne i biostatystyczne wykorzystywane w medycynie, w tym medyczne bazy danych, arkusze kalkulacyjne i podstawy grafiki komputerowej B.W12 B.W13 B.W14 B.W31 W5 Zna podstawowe pojęcia z zakresu genetyki C.W01 W6 W7 U1 U2 U3 U4 Zna zasady dziedziczenia różnej liczby cech, dziedziczenia cech ilościowych, niezależnego dziedziczenia cech oraz dziedziczenia pozajądrowej informacji genetycznej; Określa korzyści i zagrożenia wynikające z obecności w ekosystemie organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO) Korzysta z baz danych, w tym internetowych, i wyszukuje potrzebną informację za pomocą dostępnych narzędzi Dobiera odpowiedni test statystyczny, przeprowadza podstawowe analizy statystyczne oraz posługuje się odpowiednimi metodami przedstawiania wyników; interpretuje wyniki metaanalizy, a także przeprowadza analizę prawdopodobieństwa przeżycia Planuje i wykonuje proste badanie naukowe oraz interpretuje jego wyniki i wyciąga wnioski Analizuje krzyżówki genetyczne oraz rodowody cech i chorób człowieka, a także ocenia ryzyko urodzenia się dziecka z C.W05 C.W10 B.U11 B.U12 B.U14 C.U1 Metody weryfikacji efektów kształcenia Metody Forma sprawdzania i zaliczeń oceny Test, znajomość baz sekwencji białek, modelowanie wybranych białek Test, posługiwanie się bazą NCBI, projektowanie starterów dyskusja, projektowanie i symulowanie reakcji PCR, identyfikacja mutacji, analiza kariotypów Test, konstrukcja drzew filogenetycznych, analiza zbieżności, określanie podobieństwa genetycznego dyskusja, rozwiązywanie zadań Test,, dyskusja, rozwiązywanie zadań, analiza wybranych cech dyskusja Test, poszukiwanie sekwencji w bazie NCBI, ExPaSy Test, analiza prawdopodobieństwa wystąpienia fenotypów, określanie istotnych różnic dla cech ilościowych, obliczanie parametrów genetycznych populacji Projekt eksperymentu. Rozwiązywanie zadań, analiza rodowodów. aberracjami chromosomowymi; Stopień osiągnięcia kierunkowych efektów kształcenia: np.: K_B.W12- ++; K_B.W ; K_B.W ; K_B.W31- +; K_C.W ; K_C.W ; K_C.W ; K_B.U11- ++; K_B.U12- +; K_B.U14- ++, K_C.U1- ++

5 Literatura podstawowa, literatura uzupełniająca, pomoce naukowe Literatura podstawowa: 1. Bradley JR., Johnson D.R., Pober B.R.: Genetyka medyczna. Wyd. PZWL Warszawa ExPaSy. Bioinformatics Resource Portal. Baza danych. Dostęp: 3. NCBI. National Centre for Biotechnology Information. Baza danych. Dostęp: 4. OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man. Baza danych. Dostęp: 5. Polok K.: Genetyka i ewolucja. Zadania i problemy. Wyd. SQL Olsztyn Wersja elektroniczna Dostęp: 6. Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., White MRH.: Biologia molekularna. Krótkie wykłady. Wyd. PWN Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. Baxevanis A.D., Ouellette B.F.F. (red.): Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek. Wyd. PWN: Warszawa. 2. Pollock K.: From DNA sequence to biological meaning. Wyd. E-Gene Gron, Dostęp: Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia zakładanych efektów kształcenia bilans punktów ECTS Udział w zajęciach, aktywność Inne godz. kontaktowe (IGK) Obciążenie studenta [h] Zajęcia bez nauczyciela (ZBN) Zajęcia dydaktyczne Udział w wykładach X X [20 h] Samodzielne studiowanie tematyki wykładów X [10h] X Udział w ćwiczeniach X X [40 h] Udział w zajęciach laboratoryjnych X X [0h] Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń i zajęć laboratoryjnych X [10h] X Udział w konsultacjach [2h] X X Przygotowanie do zaliczenia / u X [30h] X Udział w ie / zaliczeniu [8h] X X Inne X X [0 h] Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za przedmiot [10h]/ 0,3 ECTS Informacje dodatkowe, uwagi [50h]/ 1,7 ECTS 4 pkt. ECTS [60h]/ 2 ECTS. Prof. dr hab. Roman Zieliński, podpis koordynatora przedmiotu data podpis kierownika podstawowej jednostki organizacyjnej