Detail programu

Biotechnologie pro 21. století


 
Fakulta/součást, která program vypisuje:
Přírodovědecká fakulta
Druh programu CŽV:
Programy dalšího vzdělávání
Název skupiny programů, ve které je kurz realizován:
Další vzdělávání pedagogických pracovníků
Vzdělávací cíle skupiny programů:
Další vzdělávání pedagogických pracovníků.
Název programu/kurzu:
Biotechnologie pro 21. století
Zaměření programu/kurzu:
na výkon povolání (profesně)
Jazyk programu/kurzu
CZ
Anotace programu/kurzu
1) Evoluce z pohledu genetiky anotace: Biologická evoluce je samovolný proces, který na Zemi trvá už zhruba 4,5 miliardy let, v jejichž průběhu vzniklo nespočet variant organismů. V procesu přirozeného výběru některé organismy předaly svoji dědičnou informaci následujícím generacím, jiné zanikly. Přednáška představí procesy a změny, které se odehrávají při replikaci dědičné informace na úrovni DNA a vedou k vývoji druhů. Bude také představena nejnovější experimentální technika editování genomu, kterou je možné takovéto změny cíleně indukovat (CRISPR/Cas9), a její možnosti využití. 2) Aplikace mikroorganismů v biotechnologii anotace: Mikroorganismy jsou nejrozmanitějšími formami života na Zemi a jsou nevyčerpatelným zdrojem chemických transformací a surovin pro průmyslové využití. Přednáška představí souhrnný přehled možností využití přirozených metabolických vlastností mikroorganismů v tradiční biotechnologii, např. při výrobě potravin a nápojů, léčiv, vitamínů či kosmetických přípravků. Nebude také opomenuto jejich využití v zemědělství, při zpracování biomasy, čištění odpadních vod a polutantů v životním prostředí. 3) Principy a aplikace molekulární biotechnologie anotace: Molekulární biotechnologie je moderní a dynamicky se rozvíjející obor, který využívá možností manipulace s genetickou informací organismu s cílem porozumět důležitým biologickým procesům nebo vytvořit užitečný produkt. V úvodní části přednášky budou krátce představeny experimentální strategie vedoucí k tvorbě funkčních produktů v prokaryotických a eukaryotických buňkách. Druhá část bude věnována využití mikrobiálních buněk jako "biologických továren" pro výrobu terapeutik, vakcín, chemických sloučenin, antibiotik a biopolymerů a využití geneticky modifikovaných mikroorganismů pro biodegradace, zpracování biomasy a zemědělství. 4) Šlechtění rostlin a biotechnologické plodiny anotace: Zhruba před 10 tisíci lety začal člověk pěstovat rostliny, což následně vedlo k rozvoji zemědělství a vzniku civilizací. Z původně divokých rostlin se během tisíců let podařilo vyšlechtit plodiny, tak jak je známe dnes, např. pšenici, ječmen, rýži, kukuřici, různé druhy zeleniny a ovoce, atd. Přednáška představí proces šlechtění, který byl zpočátku založen na náhodném křížení a výběru, od počátku 20. století byly postupně zaváděny vědecké metody, po 2. světové válce využívány techniky chemické a radiační mutageneze a následně šlechtění pomocí genetických markerů až po techniky genetické modifikace vedoucí k vytvoření biotechnologických plodin. V druhé části přednášky budou představeny nejvýznamnější biotechnologické plodiny, jejichž celosvětová produkce tvoří u sóji 80%, bavlny 65%, kukuřice 33% a řepky 24%, procesy jejich registrace a možnosti, které se otevírají s rozvojem techniky editování genomu. 5) Exkurze do laboratoří Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum anotace: Centrum regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum je vědecké pracoviště zaměřené na výzkum rostlin a vývoj rostlinných biotechnologií, které sdružuje výzkumné týmy Univerzity Palackého a olomouckých pracovišť Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby čítající více než 200 zaměstnanců. Zdejší vědci patří ke světové špičce v oblasti čtení dědičné informace ječmene, pšenice a dalších rostlin důležitých pro výživu stále rostoucí lidské populace. Na základě výsledků základního výzkumu navrhují postupy, které umožňují šlechtitelům získat odrůdy nové generace s požadovanými vlastnostmi, zejména vyšším výnosem a odolností vůči suchu, výkyvům teplot a dalším stresovým faktorům. Centrum, které současně reprezentuje Českou republiku v Evropské biotechnologické federaci, bylo vybudováno v letech 2010 až 2013 v rámci OP Výzkum a vývoj pro inovace za zhruba 808 milionů Kč.
Vzdělávací cíle programu/kurzu
Obecným cílem vzdělávacího programu je vzdělávání pedagogických pracovníků všeobecných a odborných předmětů zaměřené na posílení jejich odborných kompetencí. Specifickým cílem je pak posílení jejich odborných kompetencí v oblasti biologie a chemie. Pedagogičtí pracovníci se seznámí s aktuálním pohledem na evoluci a seznámí se s technikami editování genomu. V další části kurzu se seznámí s možnostmi využití jak přirozených metabolických schopností mikroorganismů, tak i geneticky upravených mikroorganismů v různých odvětvích průmyslu, v medicíně, zemědělství, bioremediacích a při potravinářském nebo energetickém využití biomasy. Závěrečná přednáška bude věnována technikám šlechtění plodin, které se rozvíjely od poloviny 20. století a přehledu aktuálního stavu pěstování biotechnologických plodin ve světě. Přednášky budou doplněny exkurzí do laboratoří Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum a seznámení s jeho vybavením a výzkumným programem. Absolvováním kurzu získají účastníci výše uvedené kompetence, které budou moci plně využít během výuky přírodovědných předmětů na základních školách a gymnáziích.
Požadované předpoklady
neuvedeno
Profil absolventa
neuvedeno
Garant programu/kurzu
Frébort Ivo, prof. RNDr. CSc., Ph.D.
Zpět na seznam programů fakulty