PřF:Bi6589 Metody rostlinné taxonomie - Informace o předmětu
Bi6589 Metody rostlinné taxonomie
Přírodovědecká fakultajaro 2019
- Rozsah
- 0/2/0. 2 kr. Ukončení: z.
- Vyučující
- Mgr. Petr Šmarda, Ph.D. (cvičící)
- Garance
- Mgr. Petr Šmarda, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Petr Šmarda, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- Po 18. 2. až Pá 17. 5. Po 9:00–10:50 D36/225
- Předpoklady
- ! B6589 Metody rostlinné taxonomie
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Ekologická a evoluční biologie (program PřF, B-EB)
- Ekologická a evoluční biologie (program PřF, B-EB, směr Botanika)
- Muzeologická biologie (program PřF, M-BI, směr Botanika)
- Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI)
- Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
- Systematická biologie a ekologie (program PřF, M-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
- Systematická biologie a ekologie (program PřF, N-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
- Cíle předmětu
- Teoretické i praktické uvedení do základních laboratorních, molekulárně biologických a bioinformatických metod rostlinné biosystematiky.
- Výstupy z učení
- Student získá teoretické znalosti základních laboratorních, molekulárně biologických a bioinformatických metod rostlinné biosystematiky.
Student získá základní praxi v molekulárně biologické, cytometrické a karyologické laboratoři.
Student bude schopen zpracovávat hrubá sekvenční data či data z fragmentačních analýz a podle řešeného problému zvolit a použít vhodný bioinformatický nástroj k jejich následné analýze (např. ke konstrukci fylogeneze, selekční analýze či analýze genetické diverzity druhů a populací). - Osnova
- 1) Úvodní hodina
- Představení předmětu, sylabus, proškolení studentů pro práci v laboratoři
2) Izolace nukleových kyselin
- Základní principy izolace DNA/RNA; izolace metodou CTAB, izolace pomocí komerčního kitu
- Praktické cvičení
3) PCR
- Princip metody polymerázové řetězové reakce (PCR) a její modifikace
- Praktické cvičení
4) Elektroforéza
- Principy, varianty, vyhodnocení elektroforetických gelů
- Praktické cvičení
5) Průtoková cytometrie
- Principy metody průtokové cytometrie a její aplikace při stanovení velikosti genomu, poměru AT/GC bazí v genomu, stupně ploidie, endopolyploidie a rozmnožovacího systému (sexuální vs. apomixie)
- Praktické cvičení
6) Průduchy a karyologie
- Nukleotypový efekt
- Metody měření velikosti buněk (průduchů)
- Počítání chromozomů
- Praktické cvičení
7) Sekvenování a základy práce se sekvencemi
- Principy sekvenovacích technik: Sangerovo sekvenování, sekvenování nové generace (NGS)
- Práce se sekvenčními databázemi (GenBank, Blast), formáty sekvenčních souborů
- Základy práce se sekvencemi v programu MEGA (kódující a nekódující sekvence, nukeotidové a aminokyselinové sekvence, translace, genetický kód)
- Praktické cvičení
8) Alignment sekvencí
- Základní principy alignovacích metod
- Alignment nukleotidů, aminokyselin, kodonů
- Alignovací software a webová rozhraní (MEGA, PRANK, GUIDANCE, BAli-Phy)
- Praktické cvičení
9) Konstrukce fylogeneze, analýza selekčních režimů
- Základní principy metod pro konstrukci fylogenetických stromů (Neighbor-joining, maximum parsimony, maximum likelihood, Bayesovské metody)
- Datace fylogeneze pomocí fosilií
- Analýza selekčních režimů působících na kódující geny
- Praktické cvičení
10) Molekulární markery pro populační analýzy
- Typy molekulárních markerů; dominantní x kodominantní markery
- Příkladové studie
- Práce s daty z fragmentační analýzy
- Software
- Tvorba binární matice
11) Základy populační analýzy I
- PCoA, podobnostní stromy
- Genetická diverzita x divergence
- Prostorová struktura populací (AMOVA, prostorová autokorelace)
12) Základy populační analýzy II
- Práce v programu STRUCTURE, interpretace dat
13) METACENTRUM
- Využití výpočetních kapacit projektu METACENTRUM v případech velkých datových souborů a úloh náročných na výpočetní čas. Skripty pro vybraný software
- Odevzdání zápočtových prací
- 1) Úvodní hodina
- Literatura
- HEYWOOD, V. H. Modern methods in plant taxonomy. 1. vyd. London & New York: Academic Press, 1968, 312 s. ISBN 68-9103. info
- Výukové metody
- Výuka probíhá formou teoretických přednášek a praktických cvičení. Probírané metodické přístupy si studenti prakticky vyzkouší přímo v laboratoři a při práci s vybranými softwary. Studenti budou pravidelně vypracovávat domácí úkoly, jejichž splnění je podmínkou pro vstup do následující hodiny, neboť domácí úkol často zahrnuje přípravu dat potřebných pro příští lekci.
- Metody hodnocení
- Podmínkou k zápočtu je vypracování dvou protokolů ze samostatného zpracování hrubých dat (např. od sekvencí po datovaný fylogenetický strom nebo od hrubých AFLP dat po genetickou strukturu populace vizualizovanou v programu STRUCTURE) a jejich následnou interpretaci. K úspěšnému absolvování je nutná účast v hodinách. Možné jsou dvě neomluvené absence. V případě neomluvených absencí však neodpadá povinnost vypracovat případný domácí úkol na následující lekci.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (jaro 2019, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2019/Bi6589