|
Vyučující
|
-
Doležel Jaroslav, prof. Ing. DrSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Definice cytogenetiky a cytotaxonomie. Buněčné jádro a jeho struktura, chromatin, množství jaderné DNA, C-hodnota, variabilita velikosti jaderného genomu, záhada C hodnoty, změny velikosti jaderného genomu v průběhu evoluce, biologický význam nekódující DNA. Metody stanovení obsahu jaderné DNA, cytometrické techniky, průtoková cytometrie a její využití v botanice. Struktura chromozómů eukaryot, centroméra, typy centromér, kinetochor, neocentroméra. Holocentrické chromozómy. Teloméra. Sekundární konstrikce, nukleolární dominance. Metody studia chromozómů, pruhování chromozómů, molekulární cytogenetika, hybridizace in situ, genomová hybridizace in situ, "painting" chromozómů, komparativní genomová hybridizace, PCR in situ. Morfologie chromozómů, karyotyp, idiogram, karyogram. Typy chromozómů, jejich funkce a evoluce. A-chromozómy, mikrochromozómy, B-chromozómy, pohlavní chromozómy, jejich evoluce a chromozómové určení pohlaví živočichů a rostlin. Varianty buněčného cyklu a mitózy, endoreduplikace, endomitóza, polysomatie. Polyténní chromozómy. Biologický význam neúplných buněčných cyklů. Štětkovité chromozómy. Selektivní amplifikace DNA, reakce nádorových linií na chemoterapii. Selektivní eliminace DNA. Změny počtu chromozómů, euploidie. Haploidie, diploidie, polyploidie. Mechanismy vzniku změn počtu chromozómů. Vliv změn počtu chromozómů na fertilitu. Polyploidie u živočichů a rostlin. Polyploidie a evoluce genomu eukaryot. Aneuploidie. Strukturní změny chromozómů, klastogeny, kinetika indukce chromozomálních aberací, mechanismy jejich vzniku, jejich klasifikace. Chromozómové aberace vyvolané zářením a chemickými klastogeny. Distribuce aberací na chromozómu a v genomu. Metody studia aberací. Biologický význam. Změny v počtu a struktuře chromozómů, jejich role při vzniku reprodukčních bariér a speciaci. Speciace hybridizací, klonální komplex, agamický komplex, heterogamický komplex, polyploidní komplex, homogamický komplex. Praktické cvičení: světelná mikroskopie a její metody. Studium mitózy, Feulgenova reakce, příprava trvalých preparátů, chromozómy bobu jako modelového objektu, cytologické metody v taxonomii. Studium miózy, barvení orceinem a karmínem. Diferenciální barvení chromozomů, C-banding, Q-banding, N-banding, SCE technika a její využití. Metody živočišné cytogeneticky, barvení pulpy pera, barvení testes a mozkových ganglií u Erystalis tenax. Metody humánní cytogenetiky.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Pozorování, Laborování
- Účast na výuce
- 24 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 24 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je poskytnout studentům komplexní přehled o struktuře, funkci a evoluci buněčného jádra a chromozomů s důrazem na mechanismy změn genomu a jejich význam pro cytotaxonomii a speciaci organismů. Absolventi získají hluboké teoretické znalosti klasických i moderních molekulárně-cytogenetických metod, které dokáží samostatně aplikovat při analýze karyotypu a studiu variability velikosti genomu.
Po absolvování kurzu je student schopen: - Popsat strukturu a vlastnosti chromozomů eukaryot. - Rozpoznat typy chromozomů v karyotypu. - Charakterizovat cytogenetické metody používané při studiu rostlinných, živočišných a lidských buněk. - Vysvětlit úlohu chromozomů při tvorbě reprodukčních bariér. - Zvolit adekvátní cytogenetickou metodu pro řešení taxonomických otázek. - Interpretovat získaná cytogenetická data. - Kriticky zhodnotit vědecké články z oblasti cytogenetiky a cytotaxonomie.
|
|
Předpoklady
|
Předpokladem pro studium je základní znalost buněčné biologie, genetiky a molekulární biologie se zaměřením na strukturu buňky a principy dědičnosti. Výhodou je orientace v evoluční biologii a systematice organismů.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Esej, Analýza výkonů studenta
Zkouška: ústní zkouška - 3 náhodně zvolené otázky Zápočet: 1. účast na cvičeních, vypracování pracovních listů 2. vypracování seminární práce na téma z oblasti cytotaxonomie a cytogenetiky 3. 70% test
|
|
Doporučená literatura
|
-
Kočárek E., Pánek M., Novotná D. (2006). Klinická cytogenetika I.. Skriptum UK 2. LF, Karolinum, Praha.
-
Leitch, I. J., Greilhuber, J., Doležal, J., & Wendel, J. F. (2013). Plant genome diversity. Wien.
-
Levin, D.A. (2002). The Role of Chromosomal Change in Plant Evolution. Oxford.
-
Macgregor, H.C. An Introduction to Animal Cytogenetics. Chapman & Hall, London, 1993..
-
McKinlay Gardner, R.J., Sutherland, G.R. (2004). Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling. Oxford.
-
Therman, E., Susman, M. Human Chromosomes, Springer-Verlag, New York, 1993.
|