Kvantitativna genetika u biljnim znanostima (144334)
Nositelj predmeta
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)
ECTS: 6.00
Engleski jezik: R1
E-učenje: R1
Sati nastave: 60
Predavanja: 30
Vježbe u praktikumu: 23
Seminar: 7
Izvođač predavanja
Izvođač vježbi
Izvođač seminara
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
Opće kompetencije
Studenti dobivaju neophodna teorijska i praktična znanja iz kvantitativne genetike.
Oblici nastave
- Predavanja
- 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. - Seminari
Tri „studije slučaja“ – opis, statistička analiza i interpretacija rezultata u formi znanstvenog rada.
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
Obveze 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.
Obveze 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
- Upoznavanje s osobinama kvantitativnih svojstava – definiranje osnovnih generacija – modeli za procjenu prosjeka osnovnih generacija.
- Modeli za procjenu prosjeka osnovnih generacija (nastavak) – modeli za procjenu varijanci osnovnih generacija.
- Modeli za procjenu varijanci osnovnih generacija (nastavak).
- Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 1. samooplodnja.
- Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 2. sparivanje u srodstvu.
- Razvoj modela za različite dizajne sparivanja: 3. sparivanje u polusrodstvu / modeliranje u R-u – „studije slučaja“.
- Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 1. Vezani geni.
- Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 2. Epistaza.
- Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 3. Interakcija genotipova i okolina.
- Modifikacije modela obzirom na moguća odstupanja od osnovnog aditivno-dominacijskog modela: 4. Učinak majke.
- Primjena modela / modeliranje u R-u – „studije slučaja“.
- Odabir križanja i populacije za kartiranje QTL-a, analiza pojedinačnog biljega, jednostavno i sastavljeno intervalno kartiranje, genski učinci QTL-a.
- Procjena heterozisa i heritabilnosti.
- Uspješnost selekcije.
- Modeliranje u R-u – „studije slučaja“ / Ispitni rok – završni ispit.
Preduvjeti
- Osnove biometrike (144079)
Obvezna literatura
- Predavanja (prezentacije) i primjeri za vježbe (Merlin sustav e-učenja).
- Kearsey, M. J. , Pooni, H.S. (1996). The Genetical Analysis of Quantitative Traits. London: Chapman & Hall.
Preporučena literatura
- Falconer, D. S. , Mackay, Trudy F. C. (1996). Introduction to Quantitative Genetics. Harlow: Longman Pub. Group.
- Liu, B. H. (1998). Statistical genomics:linkage, mapping, and QTL analysis. Boca Raton: CRC Press.
- Lynch ,M. , Walsh, B. (1998). Genetics and Analysis of Quantitative Traits. Sunderland: Sinauer Associates.
- Hill, J., Becker, H.C., Tigerstedt, P.M.A. (1998). Quantitative and Ecological Aspects of Plant Breeding. London: Chapman & Hall.
- 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