Mechanizmy ewolucji I

obowiązkowe

Wiedza o ewolucji na poziomie studiów I stopnia (zob. wykład „Ewolucja”). Podstawy genetyki na poziomie studiów I stopnia.

w sali

Wykład przedstawia mechanizmy ewolucji na poziomie molekularnym i genomowym. Porusza zagadnienia podstaw teoretycznych ewolucji biologicznej, powstania i ewolucji informacji genetycznej i jej ekspresji, ewolucji sekwencji makrocząsteczek biologicznych, genów i genomów, a także ewolucji mechanizmów kontrolujących rozwój organizmów i ich znaczenia dla ewolucji planów budowy.

Wykład ma za zadanie przedstawić mechanizmy ewolucji na poziomie sekwencji biologicznych, genów i genomów. W ramach wykładu poruszane są następujące zagadnienia:

• teoretyczne podstawy ewolucji biologicznej – ujęcie teorii informacji;

• elementy genetyki populacji – dynamika alleli w populacji pod wpływem doboru i dryfu genetycznego, ewolucja neutralna;

• powstanie i najwcześniejsze dzieje informacji genetycznej – od pierwszych replikatorów do pierwszych komórek;

• ewolucja sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych, modele podstawień, tempo gromadzenia się zmian w sekwencjach, dobór naturalny i ewolucja neutralna na poziomie sekwencji, hipoteza zegara molekularnego;

• powstanie komórek eukariotycznych – teoria endosymbiozy;

• ewolucja genomów – duplikacje genów i genomów, ewolucja rodzin genowych, horyzontalny transfer genów, koewolucja genomów jądra i organelli;

• zasady i zastosowania filogenetyki molekularnej i filogenomiki;

• podstawy ewolucyjnej biologii rozwoju – allometria, matematyczne ujęcie ewolucji planów budowy organizmów, głęboka homologia mechanizmów rozwojowych;

• ewolucja mechanizmów kontroli rozwoju roślin i zwierząt;

• ewolucja złożoności biologicznej – modele matematyczne i materiał empiryczny; powstawanie nowości ewolucyjnych – kooptacja i wymiana funkcji; filogenetyczne i rozwojowe ograniczenia ewolucji złożoności.

1) DL Hartl, AG Clark, Podstawy genetyki populacyjnej, Wydawnictwa UW, 2009

2) Kosmos, tom 58 nr 3-4, 2009 (http://kosmos.icm.edu.pl/)

3) D Futuyma Ewolucja. Wydawnictwa UW, 2005

4) TA Brown, Genomy, PWN 2009

WIEDZA

- zna i rozumie złożoność procesów i zjawisk ewolucji genów i genomów prokariotycznych i eukariotycznych, których rozwiązanie wymaga podejścia interdyscyplinarnego, opartego na danych empirycznych z zakresu genetyki, genomiki i biologii ogólnej (K_W01)

- zna i rozumie złożone problemy badawcze nauk przyrodniczych w zakresie ewolucji na poziomie populacji, które wymagają pogłębionej wiedzy z dziedziny nauk ścisłych, zwłaszcza zastosowania modeli matematycznych do opisu ewolucji populacji (K_W02)

- zna i rozumie wzajemne pokrewieństwa wszystkich żywych organizmów jako konsekwencję ewolucji od ostatniego wspólnego przodka. Zna zaawansowaną metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa między organizmami (K_W07)

UMIEJĘTNOŚCI

- potrafi stosować techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów badania ewolucji na poziomie populacji, genów i genomów (K_U01)

- wykazywać umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji dotyczących współczesnych zagadnień teorii ewolucji, zwłaszcza ze źródeł elektronicznych i mediów (K_U04)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

- jest gotów do pełnienia roli edukacyjnej w społeczeństwie, w zakresie działalności opartej na wiedzy i umiejętnościach z zakresu teorii ewolucji i jej znaczenia dla całokształtu współczesnej biologii (K_K02)

- przekazywania społeczeństwu wiedzy o najnowszych osiągnięciach nauk przyrodniczych w zakresie biologii ewolucyjnej i do wyjaśniania zasadności prowadzenia podstawowych badań naukowych dotyczących ewolucji dla zrozumienia różnorodności życia na Ziemi (K_K03)

Sprawdzian pisemny

nie dotyczy