Studijski program

Kvantitativna genetika u biljnim znanostima (144334)

ECTS bodovi 6.00
Engleski jezik R1
E-učenje R1
Sati nastave 60
Predavanja 30
Vježbe u praktikumu 23
Seminar 7
Izvođač predavanja
prof. dr. sc. Jerko Gunjača
prof. dr. sc. Zlatko Šatović
prof. dr. sc. Hrvoje Šarčević
Izvođač vježbi
prof. dr. sc. Jerko Gunjača
doc. dr. sc. Toni Safner
Izvođač seminara
prof. dr. sc. Jerko Gunjača
Preduvjeti
Osnove biometrike
Ocjenjivanje
Dovoljan (2) 60-70%
Dobar (3) 71-80%
Vrlo dobar (4) 81-90%
Izvrstan (5) 91-100%
Uvjeti za dobivanje potpisa
Redovno pohađanje nastave i izrada seminara

Nositelj predmeta

prof. dr. sc. Jerko Gunjača
prof. dr. sc. Jerko Gunjača

Opis predmeta

Nasljeđivanje kvantitativnih svojstava izrazito je kompleksno, uslijed velikog broja gena relativno malog učinka koji kontroliraju takvo svojstvo, kao i velikog učinka okoline. Zbog toga se i interpretacija nasljeđivanja kvantitativnih svojstava može zasnivati na izuzetno složenim statističkim modelima. Ovaj je modul, međutim, koncipiran tako da objašnjavanje nasljeđivanja kvantitativnih svojstava započne s najjednostavnijim mogućim modelima iz kojih se onda postupno razvijaju sve složeniji modeli. Ti će modeli poslužiti za procjenu genetičkih parametara, interpretacijom kojih će se donositi zaključci o načinu nasljeđivanja. Osim procjene genetičkih parametara, koji opisuju zbirne učinke gena, studenti će se upoznati i s mogućnostima lociranja i procjene učinaka pojedinačnih gena, pomoću analize QTL-a. Posebno će se naglasiti mogućnosti primjene procijenjenih parametara u oplemenjivačkim programima, što će se dodatno objasniti i na stvarnim praktičnim primjerima.
Iako je modul koncipiran tako da zahitjeva minimalno predznanje o statističkim metodama i modelima, preduvjet za uspješno praćenje nastave je stečeno znanje iz područja obuhvaćenog modulom Osnove biometrike.

Vrsta predmeta

  • Diplomski studij / Biljne znanosti (izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)

Opće kompetencije

Studenti dobivaju neophodna teorijska i praktična znanja iz kvantitativne genetike.

Oblici nastave

  • Predavanja
  • Seminari
    Tri „studije slučaja“ – opis, statistička analiza i interpretacija rezultata u formi znanstvenog rada.
  • Vježbe u praktikumu
    Vježbe se sastoje od statističke analize primjera primjenom programskog paketa R, te interpretacije rezultata. Provode se u skupinama od 10-15 studenata.

Ishodi učenja i način provjere

Ishod učenja Način provjere
definirati osnovne pojmove i koncepte kvantitativne genetike, Pismeni
objasniti načela nasljeđivanja svojstava u oplemenjivačkim populacijama, Pismeni
odabrati optimalnu strategiju u oplemenjivačkom programu, Pismeni
analizirati podatke iz oplemenjivačkih pokusa i procijeniti vrijednosti genetskih parametara Seminari
planirati program oplemenjivanja s najprikladnijim metodama odabira, Seminari, Pismeni
predvidjeti ishode selekcije u smislu poboljšanja ciljanih svojstava. Seminari

Način rada

Obaveze nastavnika

Svi nastavni materijali su organizirani i prema nastavnim cjelinama dostupni u sustavu za e-učenje Merlin; forum za komunikaciju sa studentima; kalendar važnijih događanja za kolegij; obavijesti vezane uz kolegij; zadaci za utvrđivanje znanja po pojedinim nastavnim cjelinama; upute za korištenje nastavnih materijala uz zasebne cjeline, predavanja i ocjenjivanje seminara i pismenih ispita.

Obaveze studenta

Prisustvovanje predavanjima, vježbama i seminarima je obavezno, te studenti moraju sudjelovati u učenju u okviru predmeta posredstvom sustava za e-učenje. Studenti se tijekom prva dva tjedna nastave trebaju obavezno prijaviti u sustav za e-učenje Merlin u okviru kojeg mogu koristiti prezentacije sa predavanja, primjere riješenih zadataka sa seminara i ostale materijale. Uvjeti za pristupanje ispitu su redovno pohađanje predavanja i vježbi te izrada seminara.

Polaganje ispita

Elementi praćenja Maksimalno bodova ili udio u ocjeni Bodovna skala ocjena Ocjena Broj sati izravne nastave Ukupni broj sati rada prosječnog studenta ECTS bodovi
Pohađanje nastave predavanja + vježbe <60
60-70
71-80
81-90
91-100
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
53 53 1,8
Seminar 1 (S1) 16% <60
60-70
71-80
81-90
91-100
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
2 33 1,1
Seminar 2 (S2) 16% <60
60-70
71-80
81-90
91-100
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
2 33 1,1
Seminar 3 (S3) 17% <60
60-70
71-80
81-90
91-100
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
2 33 1,1
Pismeni ispit (PI) 50% <60
60-70
71-80
81-90
91-100
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
1 28 0,9
UKUPNO 100% ((S1+S2+S3)/3+PI)/2 60 180 6

Tjedni plan nastave

  1. Upoznavanje s osobinama kvantitativnih svojstava – definiranje osnovnih generacija – modeli za procjenu prosjeka osnovnih generacija.
  2. Modeli za procjenu prosjeka osnovnih generacija (nastavak) – modeli za procjenu varijanci osnovnih generacija.
  3. Modeli za procjenu varijanci osnovnih generacija (nastavak).
  4. Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 1. samooplodnja.
  5. Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 2. sparivanje u srodstvu.
  6. Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 3. sparivanje u polusrodstvu / modeliranje u R-u – „studije slučaja“.
  7. Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 1. Vezani geni.
  8. Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 2. Epistaza.
  9. Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 3. Interakcija genotipova i okolina.
  10. Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 4. Učinak majke.
  11. Primjena modela / modeliranje u R-u – „studije slučaja“.
  12. Odabir križanja i populacije za kartiranje QTL-a, analiza pojedinačnog biljega, jednostavno i sastavljeno intervalno kartiranje, genski učinci QTL-a.
  13. Procjena heterozisa i heritabilnosti.
  14. Uspješnost selekcije.
  15. Modeliranje u R-u – „studije slučaja“ / Ispitni rok – završni ispit.

Obvezna literatura

  1. Predavanja (prezentacije) i primjeri za vježbe (Merlin sustav e-učenja).
  2. Kearsey, M. J. , Pooni, H.S. (1996). The Genetical Analysis of Quantitative Traits. London: Chapman &amp; Hall.

Preporučena literatura

  1. Falconer, D. S. , Mackay, Trudy F. C. (1996). Introduction to Quantitative Genetics. Harlow: Longman Pub. Group.
  2. Liu, B. H. (1998). Statistical genomics:linkage, mapping, and QTL analysis. Boca Raton: CRC Press.
  3. Lynch ,M. , Walsh, B. (1998). Genetics and Analysis of Quantitative Traits. Sunderland: Sinauer Associates.
  4. Hill, J., Becker, H.C., Tigerstedt, P.M.A. (1998). Quantitative and Ecological Aspects of Plant Breeding. London: Chapman &amp; Hall.
  5. Weir, B. S. (1996). Genetic Data Analysis II. Sunderland: Sinauer Associates, Inc.

Sličan predmet na srodnim sveučilištima

  • Population and Quantitative Genetics, University of Hohenheim
  • Population and Quantitative Genetics, Wageningen UR
  • Research Practice in Animal and Plant Breeding and Genetics, BOKU
  • Quantitative Genetics in Plant Breeding, North Carolina State University
  • Quantitative Genetics, University of Guelph