PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

RNDr. Pavel Lízal, Ph.D.

Přírodovědecká fakulta MU

Ústav experimentální biologie

Oddělení genetiky a molekulární biologie

lizal@sci.muni.cz

1) Praktikum z obecné genetiky

2) Praktikum z genetiky rostlin

3) Praktikum z genetiky populací

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

• zájem se pohybuje v průměru kolem 200 studentů

• ostatní si volí dobrovolně

• Speciální biologie

• Ekologická a evoluční biologie

• Matematická biologie (2. ročník)

• Biologie se zaměřením na vzdělávání (4. ročník)

• ~ 1/3 (78/245) má předmět povinný

• Molekulární biologie a genetika

• Lékařská genetika a mol. diagnostika

• Antropologie

Vyučující: RNDr. Pavel Lízal, Ph.D.; doc. Jana Řepková, CSc.; Mgr. Aneta Mikulášová

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

• rozdělení do seminárních skupin po 18 až 20 studentech

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Podmínky splnění:

• 80% docházka

• vyřešené zápočtové příklady

• odevzdaných 5 protokolů

• úspěšně složený zápočtový test (75 %)

• v průměru kolem 85 %

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Úspěšnost získání zápočtu:

• řešení zápočtových příkladů na téma

praktika

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Struktura praktika

(2 h, 90 min)

• úvodní prezentace tématu praktika

• experiment – praktický, simulovaný

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

především s využitím modelových organizmů

• Arabidopsis thaliana

• Drosophila melanogaster

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

1) Pozorování štěpení recesivně letálního znaku albina u monohybrida modelového

organizmu Arabidopsis thaliana

• seznámení se s výhodami genetického modelu

• rozpoznávání vybraných mutantů

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

• seznámení se s výhodami genetického modelu

• rozpoznávání vybraných mutantů

• založení pokusu pro sledování segregace znaku v potomstvu monohybrida

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

• seznámení se s výhodami genetického modelu

• rozpoznávání vybraných mutantů

• založení pokusu pro sledování segregace znaku v potomstvu monohybrida

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

2) Pozorování dědičnosti s vazbou na pohlaví u modelového organizmu Drosophila

melanogaster (mutace white)

• seznámení s modelem

• nácvik manipulace

• rozpoznávání vybraných mutantů

• rozpoznávání pohlaví

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

• založení pokusu

• v lichých týdnech usmrcení rodičů

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

• založení pokusu

• v lichých týdnech usmrcení rodičů

• v sudých týdnech vyhodnocování první a druhé

generace potomků (celkem 1 měsíc s octomilkou)

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

3) Sledování dědičnosti kvantitativního znaku u modelového organizmu Drosophila

melanogaster

• základní charakteristika kvantitativních znaků

• popis vzniku populace jedinců F2 pro vyhodnocení

• stanovení počtu chloupků na vzorku 20 jedinců

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Experimenty

• vyhodnocení pokusu

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

„Experimenty“

4) konstrukce vlastního rodokmenu

• seznámení s pravidly tvorby rodokmenů

• pokyny pro tvorbu

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

„Experimenty“

4) konstrukce vlastního rodokmenu

• seznámení s pravidly tvorby rodokmenů

• pokyny pro tvorbu

• v následujících 4 týdnech si zvolí znak, zjistí výskyt u příbuzných a namalují

rodokmen

klepněte na obrázek pro přesměrování na video

Klepněte

pro přímý

odkaz do

aplikace

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

„Experimenty“

4) konstrukce vlastního rodokmenu

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

„Experimenty“

5) sestavení karyotypu neznámého člověka

• seznámení s pravidly pro identifikaci lidských chromozomů

• obdrží vyfotografované chromozomy – polovina sestavených, polovina

neidentifikovaných = mají zařadit do páru

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

„Experimenty“

5) sestavení karyotypu neznámého člověka

• mohou si vyzkoušet také elektronicky

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

klepněte na obrázek pro přesměrování na video

Klepněte

pro přímý

odkaz do

aplikace

• segregace vloh, kombinace vloh, vazba genů

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Další dovednosti

6) ověření znalostí pomocí animací z e-skript

klepněte na obrázek pro přesměrování na video

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

Klepněte

pro přímý

odkaz do

aplikace

• genetické mapování

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Další dovednosti

6) ověření znalostí pomocí animací z e-skript

klepněte na obrázek pro přesměrování na video

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

Klepněte

pro přímý

odkaz do

aplikace

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

Elektronická skripta jsou volně k dispozici přes elportál MU

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

klepněte na obrázek pro přesměrování na video

Klepněte

pro přímý

odkaz do

aplikace

Elektronická skripta jsou volně k dispozici přes elportál MU

• vzhledem k zájmu (200 a více studentů) praktika navržena tak, aby:

• nebyla finančně nákladná

• byla realizovatelná ve standardních prostorách

• a přitom byla pro studenty přínosná a zajímavá

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

Koncepce

http://is.muni.cz/elportal/?id=1317764

Ohlasy

PRAKTIKUM Z GENETIKY ROSTLIN

Zaměření na metody genetické analýzy rostlin a problematiku genetických markerů

1. Genetická analýza a identifikace počtu genů odolnosti k padlí u planého ječmene

Hordeum vulgare subsp. spontaneum.

2. Určení mikrosatelitních DNA markerů v genetické vazbě s genem odolnosti k

padlí travnímu u ječmene.

3. Genetické mapování genů odolnosti k padlí travnímu u ječmene. Využití softwaru

pro mapování.

4. Identifikace transgenních rostlin Arabidopsis thaliana prostřednictvím genu

rezistence k antibiotiku.

5. Expresní analýza genu pro polyfenoloxidázu u jetele lučního pomocí RT-PCR.

Vyučující: doc. Jana Řepková, CSc.

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

• zájem se pohybuje v průměru kolem 60 studentů

54

• má dvě části:

• výpočtovou

• praktickou (pro omezený počet zájemců)

- obvykle 15 až 20 studentů

• úspěšnost kolem 92 %

Vyučující: RNDr. Pavel Lízal, Ph.D.

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Výpočtová část

• řešení populačně-genetických příkladů

• formou e-learningu

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Výpočtová část

• řešení populačně-genetických příkladů

• formou e-learningu klepněte na obrázek pro přesměrování na video

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Praktická část

• pracují v 5 členných týmech

1) Celosemestrální pokus s octomilkou

Sledování ustavení Hardy-Weinbergovy rovnováhy pro znak vázaný na pohlaví

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Praktická část

• vyhodnocování populace v generacích t+1 až t+4

• odevzdání týmových protokolů

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Praktická část

2) Vyhodnocení dotazníků z populačního výzkumu v populaci člověka

Stanovení Snyderových podílů, ověření HW rovnováhy pro dva znaky v populaci

člověka a výpočet podílů heterozygotů mezi fenotypově dominantními jedinci

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

Praktická část

• každá skupina pracuje s 50 dotazníky

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

3) Stanovení shody v profilu DNA

Praktická část

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

3) Stanovení shody v profilu DNA

Praktická část

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

3) Stanovení shody v profilu DNA

Praktická část

PRAKTIKUM Z GENETIKY POPULACÍ

4) Exkurze na Ústavu soudního lékařství a v Laboratoři forenzní genetiky

Děkuji za pozornost