Biotechnologie ekologiczne

Wiedza z zakresu podstaw genetyki, biologii molekularnej, ze szczególnym uwzględnieniem informacji o kwasach nukleinowych, zasadach zapisu i odczytu kodu genetycznego.

Ukończenie kursu Podstawy algologii i mykologii. Znajomość podstawowych pojęć i terminów mykologicznych.

Podstawowe zagadnienia z ekologii i ochrony środowiska.

Podstawowe wiadomości z zakresu: budowy, funkcji komórek i tkanek oraz morfologii organów roślinnych.

Zapoznanie studentów z podstawowymi kierunkami rozwoju biotechnologii, praktycznymi możliwościami jej wykorzystywania, najbardziej spektakularnymi dokonaniami, metodami jakimi się posługuje. W ramach przedmiotu prezentowane są następujące zagadnienia:

Ekologiczne podstawy wykorzystania grzybów w biotechnologiach rolnictwa i produkcji żywności, leśnictwa, ochrony roślin i rekultywacji.

Zastosowanie biotechnologii ekologicznych w zarządzaniu ekosystemami wodnymi oraz adaptacją miast do zmian klimatycznych.

Anatomiczne i cytofizjologiczne właściwości roślinności różnych stref ekotonowych, stanowiących między innymi strefę buforową redukującą dopływ substancji biogennych.

Zmiany cytofizjologiczne i ultrastrukturalne komórek tkanek i organów roślin stosowanych w zabiegach fitoremediacji (fitoekstrakcji, fitodegradacji, fitostabilizacji). Przetwarzanie substancji szkodliwych przez rośliny.

Wiedza

Student:

1) wymienia obszary nauki bezpośrednio powiązane z biotechnologią;

2 charakteryzuje i wyjaśnia udział każdego z nich w zintegrowanej dziedzinie jaką jest biotechnologia; charakteryzuje najbardziej spektakularne dokonania z zakresu biotechnologii

3) identyfikuje obszary działalności człowieka związanych bezpośrednio z wykorzystaniem biotechnologii (w przeszłości i obecnie);

4) definiuje podstawowe pojęcia z zakresu biotechnologii;

5) objaśnia podobieństwa i różnice między biotechnologią tradycyjną, a jej współczesną wersją tj. biotechnologią molekularną;

6) definiuje zjawisko mykoryzy i objaśnia jego znaczenie ekologiczne;

7) charakteryzuje różne typy mykoryzy i objaśnia możliwości ich wykorzystania w biotechnologii;

8) wymienia podstawowe gatunki grzybów jadalnych uprawianych na skalę przemysłową i objaśnia technologie ich uprawy;

9) objaśnia ekologiczne podstawy wykorzystania grzybów do walki biologicznej i podaje przykłady;

10) definiuje rozwój energii odnawialnej i biopaliw

11) wymienia procesy biotechnologiczne stosowane w produkcji biomasy wodnej na cele energetyczne.

12) charakteryzuje zagadnienie dotyczące powstawania bioenergii z odpadów.

13) identyfikuje aplikacje Lemnaceae i mikroglonów w bioenergetyce i innych branżach gospodarki.

14) definiuje i charakteryzuje biotechnologie ekologiczne w powiązaniu z rozwojem rolnictwa energetycznego.

15) definiuje podstawowe zasady komercjalizacji w procesie innowacji

16) definiuje pojęcie ekohydrologii

17) wymienia przykłady zastosowań biotechnologii ekologicznych w poprawie jakości wód

18) charakteryzuje procesy zachodzące w rozwiązaniach z zakresu biotechnologii ekologicznych

19) objaśnia rolę biotechnologii w adaptacji miast do zmian klimatycznych

20) wymienia rodzaje stref ekotonowych i charakterystyczną dla nich roślinność, gatunki roślin stosowanych w zabiegach fitoremediacji

21) charakteryzuje różne strefy ekotonowe, antagonistyczne i synergistyczne działanie metali ciężkich.

22) identyfikuje podstawowe struktury komórek roślinnych oraz zmiany cytologiczne i ultrastrukturalne wywołane działaniem metali ciężkich,

23) definiuje podstawowe terminy dotyczące strukturalnej i funkcjonalnej organizacji kompartmentów komórkowych oraz tkanek i organów; procesy fitoekstrakcji, fitodegradacji i fitostabilizacji

24) objaśnia specyficzne cechy roślinności kwalifikujące ją do występowania w określonej strefie ekotonowej, wpływ metali ciężkich na zmiany cytologiczne i ultrastrukturalne komórek

Umiejętności:

Student:

1) dyskutuje m.in. nt: technik stosowanych w biotechnologii, obecności w naszym otoczeniu organizmów typu GMO;

2) interpretuje fakty uzasadniające możliwości prowadzenia i wykorzystywania genetycznych modyfikacji organizmów;

3) wykorzystuje swoją wiedzę do określenia własnego zdania na temat powyższych zjawisk;

4) proponuje alternatywne rozwiązania wobec manipulacji genetycznych prowadzących do wytworzenia nowych organizmów;

5) formułuje podstawowe kontrowersje wynikające ze stosowania metod inżynierii genetycznej i krytycznie się do nich odnosi.

6) dyskutuje na temat ekologicznych podstaw wykorzystania różnych grup grzybów w biotechnologii;

7) ocenia zasadność zastosowania biotechnologii wykorzystujących grzyby biorąc pod uwagę przesłanki ekologiczne i ekonomiczne.

8) dyskutuje na temat różnych źródeł pozyskiwania energii odnawialnej (OŹE)

9) interpretuje procesy biotechnologiczne stosowane w produkcji biopaliw.

10) wykorzystuje podstawową wiedzę w komercjalizacji w procesie innowacji.

11) proponuje nowe podejście do zagadnienia technologii bioenergetycznych.

12) formułuje podstawowe tezy

13) posługuje się specjalistyczną terminologią biologiczną w języku polskim i angielskim.

14) wyjaśnia procesy towarzyszące rozwiązaniom z zakresu biotechnologii poprawiającym jakość wód

15) proponuje rozwiązania z zakresu ekohydrologii w zarządzaniu wodami

16) interpretuje poczynione obserwacje i uzyskane wyniki analiz

17) wykorzystuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania problemów związanych z ochroną i prawidłową eksploatacją środowiska naturalnego

18) formułuje wnioski na podstawie przeprowadzonych obserwacji makro- i mikroskopowych

Postawy / kompetencje

Student:

1) uzasadnia swoje opinie m.in. nt aktualnych kierunków rozwoju biotechnologii;

2) opisuje konkretne przykłady zastosowań biotechnologii (m.in.: wykorzystujących grzyby w rolnictwie i produkcji żywności, leśnictwie, ochronie roślin i rekultywacji);

3) uzasadnia potrzebę praktycznego wykorzystania odpadów w technologiach bioenergetycznych;

4) opisuje zasadność wykorzystania biomasy wodnej w bioenergetyce i innych branżach gospodarki;

5) wykazuje proekologiczną postawę w ocenie metod produkcji roślinnej i technologii środowiskowych;

6) uzasadnia konieczność zastosowania rozwiązań z zakresu ekohydrologii w zarządzaniu wodami

7) uzasadnia dobór odpowiednich gatunków roślin stosowanych w strefach ekotonowych oraz niezbędnych w poszczególnych zabiegach fitoremediacji

8) postępuje zgodnie z zasadami etyki środowiskowej i gospodarczej.

Realizowane kierunkowe efekty kształcenia: 04Bt-1A _W01 - 04Bt-1A _W06, 04Bt-1A _W09, 04Bt-1A _W12, 04Bt-1A _W13, 04Bt-1A_U01 - 04Bt-1A_U04, 04Bt-1A_U06 - 04Bt-1A_U09, 04Bt_1A_K01, 04Bt-1A _K07, 04Bt_1A_K10.