Nazwa modułu: Biologia i genetyka Rok akademicki: 2015/2016 Kod: EIB-1-170-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. Suder Piotr (psuder@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. dr hab. Silberring Jerzy (jerzy.silberring@agh.edu.pl) dr hab. Suder Piotr (psuder@agh.edu.pl) dr Drabik Anna (drabik@agh.edu.pl) dr Bodzoń-Kułakowska Anna (abk@agh.edu.pl) Smoluch Marek (smoluch@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Posiada podstawową wiedzę w zakresie poruszania się w zakresie terminologii biologicznej w projektach interdyscyplinarnych łączących biologię/medycynę/biotechnologię z naukami technicznymi. IB1A_W04 Egzamin M_W002 Posiada wiedzę o funkcjonowaniu układów biologicznych w zakresie mikrostruktur jak i w makroskali złożonych systemów (populacja, ekosystem). Rozumie powiązania pomiędzy materią ożywioną i otoczeniem (w tym produktami cywilizacji). IB1A_W13 Egzamin Umiejętności M_U001 Potrafi samodzielnie opracować procedurę analityczną w podstawowym zakresie pracy w laboratorium biologicznym (obsługa podstawowych urządzeń: pipety automatyczne, spektrofotometr, wirówki, komory laminarne, mikroskopy itp.) jak również przedstawić wyniki badań w zwięzły i syntetyczny sposób IB1A_U04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Prezentacja 1 / 5
M_U002 Potrafi posługiwać się podstawowymi, dostępnymi źródłami informacji (literatura naukowa, internetowe bazy danych). Uzyskuje podstawowe informacje dzięki indywidualnym poszukiwaniom IB1A_U01 Aktywność na zajęciach Kompetencje społeczne M_K001 Rozumie interakcje zachodzące pomiędzy organizmem żywym a otoczeniem. Potrafi zintegrować informacje pochodzące z działalnosci technicznej z danymi biologicznymi. IB1A_K02 Aktywność na zajęciach M_K002 Potrafi pracować w grupie badawczej przyjmując różne zajęcia, zależnie od zapotrzebowania w celu realizacji projektu badawczego. IB1A_K03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 Posiada podstawową wiedzę w zakresie poruszania się w zakresie terminologii biologicznej w projektach interdyscyplinarnych łączących biologię/medycynę/biotechnol ogię z naukami technicznymi. Posiada wiedzę o funkcjonowaniu układów biologicznych w zakresie mikrostruktur jak i w makroskali złożonych systemów (populacja, ekosystem). Rozumie powiązania pomiędzy materią ożywioną i otoczeniem (w tym produktami cywilizacji). Potrafi samodzielnie opracować procedurę analityczną w podstawowym zakresie pracy w laboratorium biologicznym (obsługa podstawowych urządzeń: pipety automatyczne, spektrofotometr, wirówki, komory laminarne, mikroskopy itp.) jak również przedstawić wyniki badań w zwięzły i syntetyczny sposób + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - 2 / 5
M_U002 Potrafi posługiwać się podstawowymi, dostępnymi źródłami informacji (literatura naukowa, internetowe bazy danych). Uzyskuje podstawowe informacje dzięki indywidualnym poszukiwaniom + - + - - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Rozumie interakcje zachodzące pomiędzy organizmem żywym a otoczeniem. Potrafi zintegrować informacje pochodzące z działalnosci technicznej z danymi biologicznymi. Potrafi pracować w grupie badawczej przyjmując różne zajęcia, zależnie od zapotrzebowania w celu realizacji projektu badawczego. Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Biologia z genetyką Tematyka cyklu wykładów obejmuje: 1. Warunki fizyczne życia na Ziemi, teorie powstawania życia i kryteria definiujące organizm żywy. Rozwój form żywych na Ziemi. Organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe, radiacja adaptacyjna, transfer informacji genetycznej w komórce. Podstawowe zagadnienia i mechanizmy ewolucyjne. 2. Mutacje rola w ewolucji i rodzaje, przykłady chorób genetycznych, ewolucja hominidów, różnice pomiędzy ewolucją biologiczną a kulturową. 3. Podstawowe formy życia, szczegółowa charakterystyka komórek prokariotycznych i eukariotycznych. Różnice pomiędzy komórką zwierzęcą a roślinną. Przetrwalnikowanie komórek bakteryjnych, metody sterylizacji (medyczne, przemysłowe), antybiotyki: strategie działania, interakcje z patogenami, wielkie epidemie bakteryjne w dziejach ludzkości. 4. Elementy wirusologii: rodzaje wirusów, cykl życiowy, wielkie epidemie, riketsjozy, chlamydiozy, mykoplazmozy. 5. Rozmnażanie, dziedziczenie, budowa i powstawanie gamet, zapłodnienie, rozwój zarodka, nieprawidłowości w zapłodnieniu i rozwoju embrionalnym, techniki zapłodnienia wspomaganego. 6. Cykl komórkowy, mitoza, mejoza, rola cyklin, budowa i organizacja materiału genetycznego w komórkach. 7. Kod genetyczny, szczegółowa budowa DNA i RNA, replikacja, transkrypcja, translacja, białka zaangażowane w procesy. 8. Regulacja ekspresji białek u eukariontów i prokariontów, strategie życiowe komórek pro- i eukariotycznych. 9. Hodowle komórkowe i tkankowe zasady zakładania hodowli, zapotrzebowanie, aparatura do hodowli. 3 / 5
10. Podstawy reakcji odpornosciowych organizmu człowieka. Transplantacje, odpowiedź humoralna i komórkowa, odpowiedź przeszczep przeciw dawcy, rodzaje komórek odpornościowych. laboratoryjne dla kursu Biologia z genetyką W bloku ćwiczeniowym studenci zapoznają się z pięcioma grupami ćwiczeń (podano robocze nazwy ćwiczeń): 1. Komórki Studenci nabywają praktycznej umiejętności liczenia komórek w komorze Burkera, wykonywania rozmazów dla potrzeb barwienia, różnicowych technik barwienia komórek krwi ludzkiej, wykonują próbę krzyżową (w miarę dostępności materiału do wykonania próby). Studenci opanowują również podstawowe techniki mikroskopowe pracując z mikroskopem optycznym w zakresie powiększeń 100-900x (bez imersji, światło przechodzące) 2. Lizozym Studenci opracowują test aktywności enzymatycznej wykorzystując lizozym, który sami oczyszczają. Po pczyszczeniu sprawdzają jego aktywność bakteriobójczą na preparacie Micrococcus lysodieticus. Studenci, na podstawie obserwacji i obliczeń wykreślają krzywą aktywności enzymatycznej. 3. DNA Studenci izolują, oczyszczają (precypitacja) i rozdzielają DNA roślinne z dostępnego materiału. Opanowują technikę elektroforezy agarozowej oraz zapoznają się z działaniem enzymów restrykcyjnych. 4. Fotosynteza Studenci izolują roślinne barwniki fotosyntetyczne i rozdzielają je dwiema technikami (TLC oraz HPLC). Identyfikują składniki otrzymanej mieszaniny poprzez porównanie otrzymanych wyników (Tret + widmo UV-VIS) z danymi literaturowymi. Samodzielnie wyszukują dane niezbędne dla potrzeb interpretacji wyników. 5. Fermentacja Studenci prowadzą proces fermentacji dla wybranych oligo- i polisacharydów oceniając aktywność enzymatyczną drożdży w odniesieniu do różnego rodzaju cukrowców. Wnioskują o aktywności enzymatycznej i zaobserwowanej swoistości substratowej. Ocena studentów w czasie prowadzenia zajęć laboratoryjnych jest dwustopniowa: 1. Studenci zobowiązani są do przygotowania podstaw teoretycznych dla każdego ćwiczenia samodzielnie. Ocenie podlega ich wiedza związana z ćwiczeniem przed jego rozpoczęciem. Narzędzie oceny: test otwarty wielokrotnego wyboru. Zaliczenie testu jest warunkiem koniecznym do dopuszczenia do wykonywania ćwiczenia. Po zakończeniu cyklu ćwiczeń studenci rozdzieleni na dwu- lub trzyosobowe zespoły zobowiązani są do wykonania krótkich prezentacji na zadane tematy, ściśle związane z zagadnieniami poruszanymi na ćwiczeniach. Ocena końcowa ćwiczeń obliczana jest z zastosowaniem wag: 0,6 x średnia ocena z kolokwiów + 0,4 x ocena z prezentacji. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa obliczana jest w następujący sposób: 1. Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych: Wyniki z pięciu kolokwiów wstępnych (10 pytań/kolokwium) oceniane są w skali 0/1. Maksymalna możliwa ilość punktów do uzyskania jest równa 50. Ocena końcowa z kolokwiów wyrażona jest zgodnie ze skalą ocen a obliczana jest zgodnie z zaleceniami punktacji AGH. Istnieje możliwość zwiększenia lub zmniejszenia liczby punktów (max +10% czyli +5 pkt/semestr) dzięki aktywności/braku zainteresowania na ćwiczeniach laboratoryjnych. Dodatkowe punkty przyznawane/kasowane są uznaniowo przez 4 / 5
Prowadzącego dane ćwiczenie. Waga oceny końcowej z kolokwiów wynosi 0,6 2. Ocena z prezentacji: Ocenie podlega przygotowanie prezentacji. Ocena przyznawana jest przez minimum dwie osoby prowadzące po wysłuchaniu prezentacji. Waga oceny z prezentacji wynosi 0,4 Sposób obliczania oceny końcowej z laboratorium: 0,6 x ocena z kolokwiów + 0,4 x ocena z prezentacji. Ocena końcowa z kursu składa się z dwóch ocen: 1. Ocena końcowa z laboratorium z wagą 0,5 2. Ocena końcowa z egzaminu z wagą 0,5 Wymagania wstępne i dodatkowe Brak Zalecana literatura i pomoce naukowe Dowolny podręcznik poruszający tematykę z pogranicza biologii i biochemii. MS PowerPoint lub zbliżony program umożliwiający tworzenie i edycję prezentacji multimedialnych. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Wykonanie projektu Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Udział w wykładach Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 9 godz 15 godz 45 godz 10 godz 28 godz 28 godz 135 godz 5 ECTS 5 / 5