Studijski program

Molekularna raznolikost i evolucija (26667)

ECTS bodovi 6.00
Engleski jezik R1
E-učenje R1
Sati nastave 60
Predavanja 40
Vježbe u praktikumu 12
Seminar 8
Izvođač predavanja
prof. dr. sc. Zlatko Šatović
prof. dr. sc. Marija Pecina
prof. dr. sc. Ivan Pejić
Izvođač vježbi
Filip Varga, mag. biol. exp.
Izvođač seminara
Filip Varga, mag. biol. exp.
Ocjenjivanje
Dovoljan (2) 60-70%
Dobar (3) 71-80%
Vrlo dobar (4) 81-90%
Izvrstan (5) 91-100%

Nositelj predmeta

prof. dr. sc. Zlatko Šatović
prof. dr. sc. Zlatko Šatović

Opis predmeta

Modul nudi studentima temeljna saznanja o upotrebi molekularnih biljega kao i sekvenci DNA i bjelančevina u analizi bioraznolikosti. Modul će isticati praktičan pristup istraživanjima molekularne raznolikosti kombinirajući predavanja s primjerima na računalu i raspravom na temelju izvorne znanstvene literature. Predavanja će obuhvatiti sljedeće teme: sustavi molekularnih biljega, statističke metode u istraživanjima bioraznolikosti, multivarijatne statističke metode, osnovna načela populacijske genetike, genetska struktura i prostorna i krajobrazna genetika. Tijekom vježbi na računalu studentima će se omogućiti upoznavanje s računalnim programima koji se koriste u molekularnoj genetici. Studenti će koristiti stvarne podatke iz istraživanja suradnika na modulu.

Vrsta predmeta

Opće kompetencije

Studenti dobivaju temeljna saznanja o upotrebi molekularnih biljega kao i sekvenci DNA i bjelančevina u analizi bioraznolikosti i filogenetskim istraživanjima.

Oblici nastave

  • Predavanja
  • Seminari
    Kroz seminare studenti se upoznaju s osnovnim laboratorijskim metodama.
  • Vježbe u praktikumu
    Kroz vježbe u praktikumu studenti se upoznaju s najčešće korištenim statističkim programima u analizi genetske raznolikosti.

Ishodi učenja i način provjere

Ishod učenja Način provjere
Objasniti sustave molekularnih biljega i opisati osnovne laboratorijske tehnike. Pismeni, Usmeni
Odabrati odgovarajuće statističke metode za analizu genetske raznolikosti. Pismeni, Usmeni
Objasniti glavne značajke multvarijatnih podataka i primijeniti osnovne multivarijatne statističke metode. Pismeni, Usmeni
Objasniti osnovna načela ideje prostorne i krajobrazne genetike. Pismeni, Usmeni
Dizajnirati, planirati, provoditi i vrednovati postavljene pokuse. Pismeni, Usmeni

Način rada

Obaveze nastavnika

Održavanje predavanja, vježbi u praktikumu i seminara

Obaveze studenta

Sudjelovanje u nastavi

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
Usvojenost programskog sadržaja - Pismeni ispit 50% <60%
60-70%
71-80%
81-90%
91-100%
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
30 90 3
Usvojenost programskog sadržaja - Usmeni ispit 50% <60%
60-70%
71-80%
81-90%
91-100%
Nedovoljan (1)
Dovoljan (2)
Dobar (3)
Vrlo dobar (4)
Izvrstan (5)
30 90 3
UKUPNO 100% 60 180 6

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u analizu bioraznolikosti (P): molekularna evolucija; molekularna raznolikost; genomika
  2. Genetski biljezi - teorija (S): zamisao i svojstva idealnog sustava biljega; morfološki i izoenzimski biljezi; biljezi DNA: RFLP, RAPD, AFLP, SSR; upotreba molekularnih biljega
  3. Genetski biljezi - praksa (S): postupak izolacije DNA i lančana reakcija polimerazom (PCR)
  4. Deskriptivna statistika - teorija (P): tipovi podataka kodominantnih i dominantnih biljega; informativnost genetskih biljega; unutarpopulacijska raznolikost; Hardy-Weinbergova ravnoteža
  5. Deskriptivna statistika - praksa (PK): analiza unutarpopulacijske raznolikosti na temelju
  6. Mjerila genetske udaljenosti (P): genetska udaljenost na razini jedinki i populacija, te na temelju kodominantnih i dominantih biljega
  7. Primjena multivarijatnih metoda u analizi bioraznolikosti (P): uvod u multivarijatne metode; ciljevi; multivarijatna normalna distribucija; klasifikacija metoda; ulazni podaci; pretpostavke
  8. Multivarijatna analiza (P): analiza skupina (UPGMA, NJ), analiza glavnih sastavnica (PCA) i glavnih koordinata (PCoA); kofenetički koeficijent; neparametrijski testovi
  9. Izračun genetske udaljenosti i izrada stabala (PK): izračun genetske udaljenosti na temelju kodominantnih i dominantnih biljega, te izrada stabla upotrebom programa Phylip, MEGA i AFLPsurv
  10. Genetska struktura populacija (P): Wrightova statistika i Analiza molekularne varijance (AMOVA)
  11. Bayesovska analiza populacijske strukture (P): osnovna načela Bayesovske statistike; neravnoteža vezanosti gena (LD), postupak analize
  12. Genetska struktura populacija (PK): analiza genetske strukture pomoću programa FSTAT, Arlequin i STRUCTURE
  13. Identifikacija kultivara (P): genetska identifikacija kultivara; genetski odnos između kultivara; analiza i rekonstrukcija rodoslovlja
  14. Prostorna raspodjela genetske raznolikosti (P): prostorna raspodjela genetske raznolikosti; prostorna autokorelacija; prostorna analiza skupina (TESS; Geneland), barijere protoka gena
  15. Pregled računalnih programa (P): pregled najčešće korištenih statističkih programa u populacijskoj genetici; ulazni podaci

Obvezna literatura

  1. Belaj, A., Muñoz-Diez, C., Baldoni, L., Porceddu, A., Barranco, D., Šatović, Z. (2007). Genetic Diversity and Population Structure of Wild Olives from the North-western Mediterranean Assessed by SSR Markers. –in: Annals of Botany 100: 449–458.
  2. Belaj, A., Muñoz-Diez, C., Baldoni, L., Šatović, Z., Barranco, D.(2010). Genetic diversity and relationships of wild and cultivated olives at regional level in Spain. –in: Sciencia Horticulturae 124(3): 323-330.
  3. Carović-Stanko, K., Liber, Z., Besendorfer, V., Javornik, B., Bohanec, B., Kolak, I., Šatović, Z. (2010). Genetic Relations Among Basil Taxa (Ocimum L.) Based on Molecular Markers, Nuclear DNA Content and Chromosome Number. –in: Plant Systematics and Evolution 285(1-2): 13-22.
  4. Román, B., Hernandez, R., Pujadas-Salvá, A.J., Cubero, J.I., Rubiales, D., Šatović Z. (2007). Genetic diversity in two variants of Orobanche gracilis Sm. [var. gracilis and var. deludens (Beck) A. Pujadas] (Orobanchaceae) from different regions of Spain. -in: Electronic Journal of Biotechnology 10 (2): 1-9.
  5. Šatović, Z. (1999). Genetski biljezi i njihova uporaba u biljnoj genetici oplemenjivanju i sjemenarstvu. –u: Sjemenarstvo 1-2: 73-95.

Preporučena literatura

  1. Felsenstein, J. (2004). Inferring Phylogenies. Sunderland: Sinauer Associates, Inc.
  2. Gillespie, J.H. (1998). Population genetics: a concise guide. Baltimore: Johns Hopkins University Press.
  3. Hartl, D.L., Clark, A. G. (2007). Principles of Population Genetics. -4th ed., Sunderland: Sinauer Associates, Inc.
  4. Karp, A., Isaac, P.G., Ingram, D.S. (1998). Molecular Tools for Screening Biodiversity: Plants and Animals. London: Chapman and Hall.
  5. Weir, B.S. (1996). Genetic Data Analysis II: Methods for Discrete Population Genetic Data. Sunderland: Sinauer Associates, Inc.

Sličan predmet na srodnim sveučilištima

  • Molecular Population Genetics, University of Vienna
  • Conservation Genetics, University of Georgia