Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S2)
specjalność: Nanobioinżynieria
Sylabus przedmiotu Bioinżynieria w produkcji żywności:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Bioinżynieria w produkcji żywności | ||
| Specjalność | Bioinżynieria | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Genetyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Andrzej Dybus <Andrzej.Dybus@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marcelina Krupa-Małkiewicz <Marcelina.Krupa-Malkiewicz@zut.edu.pl>, Danuta Kulpa <Danuta.Kulpa@zut.edu.pl>, Danuta Majewska <Danuta.Majewska@zut.edu.pl>, Piotr Masojć <Piotr.Masojc@zut.edu.pl>, Miłosz Smolik <Milosz.Smolik@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza z zakresu genetyki, biologii molekularnej oraz inżynierii genetycznej. |
| W-2 | Podstawowa wiedza dotycząca morfologii i skladu chemicznego jaj |
| W-3 | Znajomość podstawowych metod prowadzenia roślinnych kultur tkankowych. |
| W-4 | Znajomość podstawowych rodzajów czynników mogących wywołać mutacje u roślin |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem realizowanego przedmiotu jest zapoznanie studentów z możliością praktycznego wykorzystania technik mutagenezy w modyfikowaniu organizmów wykorzystywanych w produkcji żywności. |
| C-2 | Poznanie nowoczesnych metod pozyskiwania różnych produktow z surowca jajczarskiego i możliwości jego wykorzystania. Poznanie metod oceny jakości jaj, półprzetworow z jaj oraz właściwości funkcjonalnych treści jaj. |
| C-3 | Poznanie metod produkcji związków biologicznie czynnych w kulturach zawiesinowych. |
| C-4 | Poznanie technik mutagenezy roslin, selekcji uzyskanych mutantów i ich wykorzystnie w hodowli roslin |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | PCR z zamierzonymi błędami (ang. error prone PCR). | 2 |
| T-L-2 | Mutageneza fizyczna (UV). Analiza mutantów (pUC19/E.coli). | 3 |
| T-L-3 | Ocena jakości surowca jajczarskiego oraz wybranych wlaściwości funkcjonalnych treści jaj. | 3 |
| T-L-4 | Technologia produkcji oraz ocena jakości półprzetworów z jaj. | 2 |
| T-L-5 | Sposoby określania dawki krytycznej mutagenu chemicznego dla różnych gatunków roślin in vitro i in vivo | 2 |
| T-L-6 | Zakładanie i powiększanie skali kultur zawiesinowych. | 3 |
| T-L-7 | Zakładanie kultur zawisinowych w bioreaktorze. | 2 |
| T-L-8 | Indukowanie mutacji w kulturach in vitro - założenie doświadczenia z wykorzystaniem różnych rodzajów i stężeń mutagenów chemicznych, zastosowanie różnych technik działania mutagenu na rośliny in vitro | 3 |
| 20 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Projekt edytowania genu - metoda CRISPR/Cas9. | 5 |
| T-P-2 | Metody mutagenezy ukierunkowanej in vitro i in vivo | 2 |
| T-P-3 | Metody selekcji uzyskanych wariantów (mutantów) in vitro i in vivo do celów hodowli roślin | 3 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Mutacje indukowane czynnikami fizycznymi (UV, promieniowanie jonizujące, szok temperaturowy). Mutageneza chemiczna. | 5 |
| T-W-2 | Mutageneza genetyczna - szczepy mutatorowe, mutageneza insercyjna, tasowanie DNA, PCR z zamierzonymi błędami, RCA, mutageneza ukierunkowana, CRISPR-Cas9). | 5 |
| T-W-3 | Przykłady wykorzystania technik mutagenezy w produkcji żywności pochodzenia zwierzęcego. Mutageneza mikroorganizmów. | 5 |
| T-W-4 | Nowoczesne metody produkcji stosowane w jajczarstwie. Rozdział treści jaja na składniki oraz wytwarzanie produktow izolowanych o wysokiej wartości biologicznej lub funkcjonalnej. Przetwórstwo jaj. Technologie procesowe. Modyfikacje technologiczne prowadzące do podwyższenia jakości. Przechowalnictwo i konserwowanie jaj. | 5 |
| T-W-5 | Metabolity wtórne produkowane przez rośliny, wykorzystywane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym. | 2 |
| T-W-6 | Metody produkcji związków biologicznie czynnych w zawiesinowych, kalusowych kulturach in vitro. | 2 |
| T-W-7 | Bioreaktory ich budowa i warunki prowadzenia bioprocesów w roślinnych kulturach zawiesinowych. | 4 |
| T-W-8 | Zabiegi technologiczne zwiększające produkcję i sekrecję metabolitów wtórnych w kulturach kalusowych. Mechanizm elicytacji kultur. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 20 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 3 |
| A-L-3 | Konsultacje | 2 |
| A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń. | 10 |
| 35 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestniczenie w zajęciach | 10 |
| A-P-2 | Studiowanie wskazanej literatury | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Konsultacje | 2 |
| A-W-3 | Studiowanie wskazanej literatury | 4 |
| A-W-4 | Przygotowanie do zaliczenia wykładów | 14 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | wykład konwersatoryjny |
| M-3 | objaśnienie lub wyjaśnienie |
| M-4 | ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: podsumowujący - zaliczenie testowe |
| S-2 | Ocena formująca: ocenianie ciągłe na podstawie aktywności na zajęciach |
| S-3 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_W01 Student definiuje podstawową terminologię z zakresu mutagenezy. Opisuje wybrane techniki mutagenezy wykorzystywane do zmian właściwości organizów wykorzystywanych w produkcji żywności. | BTinz_2A_W01 | — | — | C-1 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
| BT_2A_BI-S2-D05_W02 Student definiuje metody i procesy zwiazane z przygotowaniem surowca jajczarskiego i jego przetwarzaniem. Posiada wiedzę z zakresu fizykochemicznych wlasciwosci jaj i metod izolacji skladnikow bioaktywnych. Zna metody oceny jakości jaj i półproduktów z jaj. | BTinz_2A_W07, BTinz_2A_W08 | — | — | C-2 | T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
| BT_2A_BI-S2-D05_W03 Student zna metabolity wtórne produkowane przez rośliny oraz metody biotechnologiczne wykorzystywane do ich produkcji na skalę produkcyjną. | BTinz_2A_W04 | — | — | C-3 | T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-5 | M-2 | S-3 |
| BT_2A_BI-S2-D05_W04 Student zna rodzaje mutagenów stosowanych w produkcji roślinnej oraz metody określenia odpowiedniej dawki mutagenu; zna techniki indukowania mutacji oraz sposoby selekcji uzyskanych mutantów i ich wykorzystanie w hodowli roślin | BTinz_2A_W01 | — | — | C-4 | T-P-2, T-P-3, T-L-5, T-L-8 | M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_U01 Student potrafi wybrać odpowiednią technikę mutagenezy do modyfikacji genetycznej konkretnego organizmu. Potrafi in silico stworzyć przykładowy projekt ukierunkowanej mutagenezy organizmu. | BTinz_2A_U06 | — | — | C-1 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-L-1, T-L-2 | M-2, M-3 | S-1 |
| BT_2A_BI-S2-D05_U02 Student interpretuje przemiany zachodzace w surowcu jajczarskim podczas przechowywania i procesów technologicznych. Potrafi posługiwac się wybranymi metodami w ocenie jakości surowca jajczarskiego | BTinz_2A_U01 | — | — | C-2 | T-L-3, T-L-4 | M-3, M-4 | S-1, S-2 |
| BT_2A_BI-S2-D05_U03 Student potrafi założyć i powiększyć skalę kultury zawiesinowej. | BTinz_2A_U05 | — | — | C-3 | T-L-7, T-L-6 | M-4 | S-2, S-3 |
| BT_2A_BI-S2-D05_U04 Umie założyć proste doświadczenie z wykorzystaniem mutagenu chemicznego w kulturach in vitro roślin | BTinz_2A_U08 | — | — | C-4 | T-P-2, T-P-3, T-L-8 | M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_K01 Student ma świadomość istnienia możliwości praktycznego wykorzystania technik mutagenezy w modyfikowaniu organizmów wykorzystywanych w produkcji żywności. | BTinz_2A_K02 | — | — | C-1 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
| BT_2A_BI-S2-D05_K02 Student przejawia zainteresowanie samodzielnym zdobywaniem wiedzy i jest aktywny poznawczo | BTinz_2A_K07 | — | — | C-2 | T-W-4, T-L-3, T-L-4 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-2 |
| BT_2A_BI-S2-D05_K03 Student potrafi współdziałając w grupie, zebrać tematyczne informacje, przygotować i przedstawić prezentację. | BTinz_2A_K07, BTinz_2A_K05 | — | — | C-3, C-4 | T-P-2, T-L-8, T-L-7, T-L-6 | M-4 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_W01 Student definiuje podstawową terminologię z zakresu mutagenezy. Opisuje wybrane techniki mutagenezy wykorzystywane do zmian właściwości organizów wykorzystywanych w produkcji żywności. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna podstawową terminologię z zakresu mutagenezy. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_W02 Student definiuje metody i procesy zwiazane z przygotowaniem surowca jajczarskiego i jego przetwarzaniem. Posiada wiedzę z zakresu fizykochemicznych wlasciwosci jaj i metod izolacji skladnikow bioaktywnych. Zna metody oceny jakości jaj i półproduktów z jaj. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi wymienić nowoczesne metody produkcji stosowane w jajczarstwie. Opisuje w sposób ogolny metody i procesy zwiazane z przygotowaniem surowca i jego przetwarzaniem. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_W03 Student zna metabolity wtórne produkowane przez rośliny oraz metody biotechnologiczne wykorzystywane do ich produkcji na skalę produkcyjną. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wymienić wybrane metabolity wtórne produkowane w wybranych układach biotechnologicznych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_W04 Student zna rodzaje mutagenów stosowanych w produkcji roślinnej oraz metody określenia odpowiedniej dawki mutagenu; zna techniki indukowania mutacji oraz sposoby selekcji uzyskanych mutantów i ich wykorzystanie w hodowli roślin | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie wymienić rodzaje mutagenów, potrafi wskazać wykorzystanie indukowanej mutagenezy w hodowli roslin. Potrafi powiązać różne techniki laboratoryjne potrzebne do indukowania mutacji i ich identyfikacji | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_U01 Student potrafi wybrać odpowiednią technikę mutagenezy do modyfikacji genetycznej konkretnego organizmu. Potrafi in silico stworzyć przykładowy projekt ukierunkowanej mutagenezy organizmu. | 2,0 | |
| 3,0 | Student na podstawie posiadanej wiedzy teoretycznej potrafi zaproponować odpowiednią technikę w celu wywołania trwałych zmian (mutacji) w genomach organizmów wykorzystywanych w produkcji żywności. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_U02 Student interpretuje przemiany zachodzace w surowcu jajczarskim podczas przechowywania i procesów technologicznych. Potrafi posługiwac się wybranymi metodami w ocenie jakości surowca jajczarskiego | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi z wydatną pomoca nauczyciela: -przeanalizować niektore wlasciwosci jaj pod wzgledem przydatności do okreslonego sposobu ich wykorzystania -interpretować niektóre przemiany zachodzace w surowcu jajczarskim podczas przechowywaniai procesów produkcyjnych -poslugiwac sięmetodami stosowanymi w ocenie jakosci jaj i półprzetworów z jaj | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_U03 Student potrafi założyć i powiększyć skalę kultury zawiesinowej. | 2,0 | student nie zna podstawowych etapów prowadzenia produkcji roślinnych metabolitów wtórnych w kulturach in vitro. |
| 3,0 | student zna podstawowe etapy prowadzenia produkcji roślinnych metabolitów wtórnych w kulturach in vitro, planuje wykorzystanie bioteaktora i przebieg procesu dla konkretnej kultury popełniając przy tym szereg błędów | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_U04 Umie założyć proste doświadczenie z wykorzystaniem mutagenu chemicznego w kulturach in vitro roślin | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie zdefiniować metody indukowania mutacji u roślin oraz potrafi przeprowadzić proste doświadczenie z wykorzystaniem mutagenu w kulturach in vitro | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BI-S2-D05_K01 Student ma świadomość istnienia możliwości praktycznego wykorzystania technik mutagenezy w modyfikowaniu organizmów wykorzystywanych w produkcji żywności. | 2,0 | |
| 3,0 | Student jest zdolny do organizacji badań dotyczących efektywnego wykorzystania technik mutagenezy w modyfikowaniu genomów organizmów wykorzystywanych w produkcji żywności, wykazuje zdolność współpracy z innymi osobami. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_K02 Student przejawia zainteresowanie samodzielnym zdobywaniem wiedzy i jest aktywny poznawczo | 2,0 | |
| 3,0 | Student nie unika podejmowania samodzielnych działań w zakresie samokształcenia, ale nie podejmuje ich z własnej inicjatywy. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BI-S2-D05_K03 Student potrafi współdziałając w grupie, zebrać tematyczne informacje, przygotować i przedstawić prezentację. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi jako członek zespołu zaebrać podstawowe informacje i przygotować prezentację. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Oxford Journals, Mutagenesis, Oxford University Press, Great Clarendon Street Oxford OX2 6DP UK
- Errol C. Friedberg, Graham C. Walker, Wolfram Siede, Richard D. Wood, Roger A. Schultz, Tom Ellenberger, DNA Repair and Mutagenesis, ASM Press, 2006, ISBN-13: 978-1555813192
- Red. Trziszka T., Jajczarstwo. Nauka, technologia, praktyka., Wyd. AR Wrocław, Wrocław, 2000
- Malepszy S. (red.), Biotechnologia roślin., PWN, W-Wa, 2009