Bi8290 Evoluční vývojová biologie rostlin

Přírodovědecká fakulta
jaro 2010
Rozsah
2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
RNDr. Jitka Žlůvová, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Boris Vyskot, DrSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Jitka Žlůvová, Ph.D.
Předpoklady
B4020 Molekulární biologie || Bi4020 Molekulární biologie
Základní znalosti molekulární biologie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
předmět má 11 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen:
1. porozumět a vysvětlit základní principy vztahu evoluce a vývoje u vyšších rostlin;
2. nalézat nové evolučně-vývojové otázky;
3. formulovat odůvodněné hypotézy vztahu evoluce a vývoje u příkladů vybraných samotnými studenty.
Osnova
  • 1. Úvod do tvorby fylogenetických stromů. Definice pojmů, druhy hodnotitelných parametrů, problémy při hodnocení parametrů (konvergence, paralelismus) na morfologické i molekulární úrovni, algoritmy tvorby fylogenetických stromů a jejich úskalí, konstrukce superstromů, fylogenetické stromy jako nástroj k odhalení evolučních vztahů mezi geny.
  • 2. Fylogenetické stromy v praxi. Tree of life – pozice jednotlivých čeledí a druhů umožní identifikaci evolučně nejstarších zástupců jednotlivých skupin, nástroje ve zkoumání vlivu evoluce genů na evoluci forem, evoluce genů a genových rodin (zvláště MADS, KNOX).
  • 3. Hlavní body v evoluci rostlinného vývoje. Hlavní evoluční změny a jejich vztah k fylogenezi (apikální růst, tvorba cévních svazků jako předpoklad vyššího vzrůstu, tvorba kořenů, tvorba listů, tvorba květů), mechanismy působící v evoluci (heterotopie, heterochronie, heterometrie, heterotypie).
  • 4. Vývoj a evoluce vajíček. Teorie vzniku vajíček včetně paleontologického pohledu, přítomnost genu BELL1 u rostlin, která vajíčka netvoří, aneb odkud se tento gen vzal, evoluční modifikace vývoje vajíček – redukce počtu integumentů a jeho vztah k expresi genu INNER NO OUTER (analýza exprese u druhů rodu netýkavka).
  • 5. Dvojité oplození, tvorba endospermu a embryogeneze. Evoluce různých typů oplození, růst pylové láčky a oplození – stručný přehled známých genů a mechanismů jejich působení, fylogenetický pohled na různé typy autoinkompatibility aneb otázky paralelismu a konvergence, teorie vzniku dvojího oplození, zárodečný vak a oplození u bazálních krytosemenných rostlin - čtyřjaderný zárodečný vak s haploidní centrální buňkou.
  • 6. Tvorba gynecea, plodu a semene. Teorie vzniku gynecea a plodu, výhody tvorby plodu a semene, Archaefructus jako nejstarší známá rostlina schopná tvořit plody?, geny podílející se na fúzi plodolistů u huseníčku, přítomnost těchto genů u primitivních krytosemenných rostlin, které nemají fúzované plodolisty aneb odkud se tyto geny vzaly, archeologick-evolučně-vývojový pohled na tvorbu semen u kulturních plodin.
  • 7. Vegetativní a květní apikální meristem. Řízení tvorby vegetativního apikálního meristemu (huseníček jako model, přítomnost genů KNOX u kapradin aneb odkud se tyto geny vzaly, evoluční inovace ve tvorbě apikálního meristemu – Streptocarpus, Kalanchoe), kořenový meristem – rozdíly a paralely s apikálním meristemem, kambium a polyfyletický původ dřevin.
  • 8. Tvorba listů. Polyfyletický původ listů suchozemských rostlin, tvorba složených listů, aneb jak znovu využít to, co již existuje a používá se k jiným účelům (geny rodiny KNOX a gen LEAFY – příklady konvergence a paralelismu, gen PHANTASTICA – tvorba dlanitě složených listů), hypotézy monofyletického a polyfyletického původu složených listů.
  • 9. Tvorba květu. Teorie vzniku hermafroditních květů a možnosti testování těchto teorií, vznik cizosprašnosti a dvoudomosti.
  • 10. Homeotické květní geny. ABC(D)E model u huseníčku a hledíku, homeotické květní geny u nahosemenných aneb odkud se tyto geny vzaly, evoluce MADS boxových homeotických genů, modifikace ABC modelu u dalších druhů rostlin.
  • 11. Evoluční inovace v tvorbě květů. Květní symetrie (hledík jako model souměrných květů, TCP geny jako silné supresory), počet květních orgánů, tvorba nektarií, tvorba květenství.
Literatura
  • Textbook is under construction - Učebnice je v přípravě.
  • VYSKOT, Boris. Přehled vývojové biologie a genetiky. Praha: Ústav molekulární genetiky AV ČR, 1999, 241 s. ISBN 80-902588-1-6. info
Výukové metody
Používané výukové metody - přednášky, diskuse v hodině
Metody hodnocení
Zkouška - studenti si mohou vybrat mezi:
1. vypracováním písemné práce, jejíž obsah budou následně při zkoušce diskutovat
2. klasickou ústní zkouškou
Navazující předměty
Informace učitele
Protože se nám narodila dvojčata a péče o ně mi neumožňuje přednášet už od února, budou přednášky prováděny poněkud blokově v dubnu a/nebo květnu. Přesné termíny stanovíme na základě domluvy mezi mnou a zájemci o přednášku. Je rovněž možné, že nebudu mít na všechny přednášky hlídání, takže v tom případě uvidíte dvojčata při některé přednášce "v akci" - tj. zájemkyně (nebo i zájemci) mohou mít jako bonus k přednášce i praktickou ukázku přebalování a krmení.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008, jaro 2009.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2010/Bi8290