940112 Genetik (AW)

Art
Vorlesung
Semesterstunden
2
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Strauss, Joseph
Organisation
Angeboten im Semester
Sommersemester 2025
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

Grundlagen der Genetik, Epigenetik, molekularen Genetik und der modernen Gen-Technologie.

Anhand von theoretischen Hintergründen und konkreten, immer aktualisierten Beispielen wird vermittelt, wie wir und unser "biologisches Umfeld" durch die Gesetze der Genetik tagtäglich beeinflusst werden und wie umgekehrt die Umwelt in der Lage ist unsere Gene nachhaltig zu verändern. Einige Basismethoden der Genetik und Gentechnologie werden ebenfalls vorgestellt und zwar im Zusammenhang mit den in den einzelnen Kapiteln abgehandelten Themenbereichen wie Züchtung, Regulation der Genexpression oder Gentechnologie.

Die Beispiele spiegeln auch die beruflichen Herausforderungen wider, die in diesem Bereich an BOKU Absolventen und Absolventinnen gestellt werden.

############## Inhalte #########################################

1. Wieso ist Genetik wichtig ?

+ Beispiele, wie, wo und wieso die Genetik und Gentechnologie unser tägliches Leben beeinflusst
+ Gentechnik-frei“ Diskussion bei Lebensmitteln, Gesundheit-Krankheit, Pflanzenzucht, Tierzucht, Artenvielfalt, etc.

2. Genetik und Gesellschaft

+ historische Aufarbeitung: Kreationismus versus Lamarck-Darwin-Mendel
+ Konzept der Vererbung/Evolution im damaligen gesellschaftlichen Zusammenhang
+ Welche genetischen Untersuchungen und gentechnischen Veränderungen will die Gesellschaft und was davon macht wirtschaftlich Sinn?


3. Wie enstehen aus chemischen Bausteinen komplexe Eigenschaften?

+ DNA, RNA, Struktur, Eigenschaften
+ Sequenzierung gestern und heute
+ Umsetzung der „Hardware“ DNA in biologisch relevante Information
+ Transkription, Translation, post-translationale Modifikation
+ Regulation der Genexpression: Modellsysteme, Fehlerbeispiele – Krankheiten
+ Signaltransduktion mit Beispielen (z.B. Stressregulation)

4. Epigenetik oder "Die Speicherung unserer Erfahrung in der DNA"

+ Prinzipien der erblichen „Genveränderung“ durch Umwelteinflüsse
+ epigenetisches „Umprogrammieren“ der Zellen und „imprinting“
+ Prinzipien der Entwicklungsgenetik

5. Die Eigenschaften verändern sich

+ Mutationen - Genotypen und Phänotypen
+ Mutationsauslöser: molekularbiologische und chemsich/toxische
+ Reparatursysteme von Mutationen
+ Der Fehler ist die Grundlage des Fortschritts: "Trial and Error" Konzept
+ Evolutions-Theorie; Selektion, Anpassung, Stämme, Rasse, Varietäten

6. Wie werden die Eigenschaften und Mutationen weitergegeben?

+ DNA-Replikation
+ Zellzyklus
+ Generationsformen und Wechsel
+ Die „Grund-Regeln“ der Genetik
+ Mendel´sche Regeln
+ Mendel in der Praxis - genetische Analyse (Beispiele)
+ Koppelung und Rekombination
+ Rekombination und Diversität des Immunsystems

7. Genetische Methoden, Gentechnologie und gesellschaftliche Auswirkungen

+ PCR und genetischer Fingerabdruck
+ natürlicher horizontaler und vertikaler Gentransfer
+ künstlicher Gentransfer und Klonierungstechniken
+ wieso die gesellschaftliche Umstrittenheit? Soziale, ökonomische und ethische Fragen

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Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Matura-Niveau in Naturwissenschaften, insbesondere Biologie und Chemie
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Lehrziel

Lernziel ("learning outcomes"): Die Studierenden haben nach positiver Absolvierung der Vorlesungseinheiten ein fundiertes Verständnis und Grundlagenwissen zur klassischen und molekularen Genetik. Dazu gehören das Verständnis und das Wissen über Funktion und Organisation (Genomstruktur) sowie Weitergabe der genetischen Information. Dies wird im Zusammenhang und ihrer Bedeutung für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Organismen verstanden. Konkret ist es das Verständnis und Wissen zu folgenden Themenkomplexen:
(1) Verständnis der allgemeinen und molekularen genetischen Prinzipien, auf denen alle biologischen Vorgänge inklusive der Evolution, basieren;
(2) Erarbeiten eines beruflichen "Grundgerüstes" für zukünftige Pflanzen- und Tierzüchter;
(3) Einfluss der "Genetik der Mikroben" auf Mensch, Tier und Umwelt (Ökogenetik)

(4) grundlegendes Verständnis der Prinzipien der Gentechnik, um, basierend auf fundiertes Wissen, sich eine Meinung zu diesem gesellschaftlich stark diskutierten Thema bilden und als zukünftiger potentieller "policy-maker" nach außen vertreten zu können;
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