Modulhandbuch
Bachelor of Science
Quantitative Biologie
Stand April 2016
Inhaltsverzeichnis
Verlaufspläne
3
Pflichtmodule im 1. Semester
4
Pflichtmodule im 2. Semester
12
Pflichtmodule im 3. Semester
18
Pflichtmodule im 4. Semester
26
Pflichtmodule im 5. Semester
36
Pflichtmodule im 6. Semester
44
Pflichtmodule im 7. Semester
52
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
54
Wahlpflichtmodule (UzK)
147
Abschließende Wahlpflichtveranstaltungen
169
Verlaufspläne
3
Pflichtmodule im 1. Semester
Bio110
Einführung in die Biologie 1: Zell- und
Molekularbiologie
Introduction in Biology 1: Cell- and Molecular Biology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Johannes H. Hegemann ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Johannes H. Hegemann
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected])
Prof. Dr. Markus Pauly ([email protected])
Modulorganisation
Dr. Hans-Peter Schmitt-Wrede ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
210 h
7 CP
75 h
135
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum:
1 SWS
Wintersemester
Vorlesung:
4 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
ca. 350-400
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Nach Abschluss des Moduls sind Studierende in der Lage,...
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die Charakteristika von verschiedenen Klassen biologischer Makromoleküle (Proteine, Lipide,
Kohlenhydrate und Nukleinsäuren) zu benennen und ihre Bedeutung im biol. Zusammenhang zu erklären.
den Zellaufbau von Prokaryonten und Eukaryonten inklusive Organellenstruktur und deren Funktion
vergleichend wiederzugeben.
die generelle Arbeitsweise von Energiesystemen, Stoffwechselsystemen und Enzymen zu beschreiben.
grundlegende wichtige genetische und molekularbiologische Grundlagen und Prozesse zu benennen und
zu erklaeren (z.B. Mitose, Meiose, Mutation, Selektion, Transkription, Translation und posttranslationale
Modifizierung von Proteinen)
den Aufbau und molekularbiologische Prozesse von Viren, Bakteriophagen, und Mikroorganismen
strukturell und funktionell zu erlaeutern
ausgewählte molekularbiologische Methoden (siehe Inhalte) zu erläutern und ihre Anwendungsgebiete zu
benennen.
unter Anleitung mit den grundlegenden Messgeräten und Apparaturen (z.B. Feinwaage, Hubkolbenpipette)
der Molekularbiologie fachgerecht umzugehen und deren Funktionsweise zu erläutern.
Lehrformen
Vorlesung mit praktischen Übungen
Inhalte
Die Biowissenschaften:
Eigenschaften und Entstehung des Lebens
Chemischen Grundlagen:
Reaktivität von Atomen, Chemische Bindung; Säuren und Basen; Funktionelle Gruppen , Isomerien, Hydrolyse- und
Kondensationsreaktionen
Struktur und Funktion biologischer Makromoleküle
Proteine (Aminosäuren, Peptidbindung, Proteinstrukturen, Modifizierung von Proteinen, Proteinfaltung);
Kohlenhydrate (Zucker, glykosidische Bindung, Zuckerpolymere, Modifizierung von Zuckern); Lipide (gesättigte und
ungesättigte Fettsäuren, Triglyceride, Phospholipide); Nukleinsäuren (Nukleotide, DNA-Strukturen, RNA-Aufbau,
4
Pflichtmodule im 1. Semester
Formen von RNA)
Zellen:
Pro- und Eukaryoten (Tier- und Pflanzenzellen); Organellen und deren Funktion; Vielzelligkeit und
Zellspezialisierung, Mikroskopie; Zellmembranen und ihre Dynamik: Aufbau biologischer Membranen; Erkennung
und Adhäsion von Zellen; Membrantransport; Endo- und Exocytose
Energetik lebender Systeme:
Grundlagen der Thermodynamic; Gibb’sche freie Energie; Zellen als Energie- und Stoffwechselsysteme:
Aktivierungsenergie; Arbeitsweise und Regulation von Enzymen; Energieproduktion in Stoffwechselwegen;
Energieumwandlung in Chloroplasten und Mitochondrien
Grundlagen der Genetik und Molekularbiologie:
Genexpression bei Pro- und Eukaryoten: Genorganisation; Transkription (Promotoren, RNA-Polymerasen und ihre
Hilfsfaktoren); genetische Kode; Translation (Ribosomen, tRNAs, Ablauf der Translation); Transport und posttranslationelle Modifizierung von Proteinen. Replikation von DNA: Enzymatische DNA-Synthese; Meselson-StahlExperiment; Chemismus der enzymatischen DNA-Synthese; Arbeitsweise von DNA-Polymerasen;
Replikationsgenauigkeit: Proofreading. Fehlpaarungsreparatur. DNA Mutationen: Genotyp, Phänotyp, Selektion.
Mutationstypen. Direkte Reparatur, Basen- und Nukleotid-Exzisionsreparatur, Verknüpfung nicht-homologer
Strangenden. Homologe Rekombination: Holliday-Struktur, Spleiß- + Flickenrekombinante. Mobile genetische
Elemente: Insertionselement, Transposon, Transposon-Replikation
Viren + Bakteriophagen:
Genomvielfalt, Aufbau, genereller Replikationszyklus, Lyse + Lysogenie, Retrovirus, Transkription + Replikation,
Viroid. Prion. Bakterien: zellulärer Aufbau, Morphologie, Zellteilung, DNA Austausch durch Transduktion,
Transformation, Konjugation, F-Plasmid, Resistenz. Genregulation: Endprodukthemmung, Lac Operon,
Substratinduktion
Mikroorganismen:
Wachstumskontrolle, Pathogenität, Virulenzfaktoren, Antibiotika-Wirkung, Agardiffusionstest, Minimale
Hemmstoffkonzentration. Antibiotika-Resistenz, Mechanismen. Resistenzplasmid. Genom, essentielle Gene,
Restriktionsenzym
Molekularbiologische Methoden:
DNA-Sequenzierung, Ames-Test, Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR), DNA Kartierung, DNA Fingerprinting,
Southernblot, Rekombinante DNA-Technologie, Klonierung, Kartierung, Restriktion und Ligation, cDNA Klonierung,
Pharming
Praktikum:
• Charakterisierung
von Proteinen (Mengenbestimmung; Trennung durch denaturierende
Polyacrylamidgelelektrophorese; Bestimmung der relativen Molekularmasse mittels Eichgerade).
• Proteinsynthese in Bakterien bei Wachstum auf unterschiedlichen Kohlenstoffquellen (β-Galaktosidase
Assay).
Wirkung von Antibiotika auf Mikroorganismen.
Erbgut-verändernde Wirkung von Chemikalien bei Bakterien (Ames Test). Genexpressionsanalyse durch
Färbung von Fliegenzellen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
keine
Inhaltlich:
keine
Prüfungsformen
Klausur über die Inhalte von Vorlesung (90 %) und Praktikum (10 %)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
- Bestehen der Klausur
5
Pflichtmodule im 1. Semester
- Regelmäßige Teilnahme an dem Praktikum
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie , Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Vorlesung des Modules für Bachelor Biochemie, Bachelor Biochemie Plus International, Bachelor Mathematik,
Bachelor Informatik, Studium Universale
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 7/155.5 CP, B.Sc. Quantitative Biologie 7/223 CP, B.Sc. Biologie PLUS International 7/171,5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Lernhilfen: Arbeitsmaterial, Übungsaufgaben, begleitendes freiwilliges Tutorium Lehrbuchempfehlungen: Purves
oder Campbell „Biologie“
6
Pflichtmodule im 1. Semester
Bio120
Einführung in die Biologie 2: Botanik
Introduction in Biology 2: Botany
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Petra Bauer ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Jürgen Zeier ([email protected])
Modulorganisation
Dr. Hans-Jörg Mai ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
300 h
10 CP
120 h
180 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
4 SWS
Wintersemester
ca. 350-400
Vorlesung:
4 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Konzepte der Zytologie, Anatomie, Morphologie, und Physiologie von
Pflanzen beschreiben. Sie haben einen Überblick über die Systematik und Evolution der Algen und Landpflanzen.
Die Studierenden haben ein Verständnis der Rolle von Pflanzen in Gesellschaft und Umwelt entwickelt. Die
Studierenden können ein Lichtmikroskop fachgerecht bedienen und pflanzliches Material sachgemäß präparieren.
Sie können anatomische und morphologische Strukturen in Form von Zeichnungen dokumentieren.
Lehrformen
Vorlesung mit praktischen Übungen, Anfertigen von Zeichnungen
Inhalte
Vorlesung:
Teil I: Aufbau von Pflanzenzellen (Biomembranen, Plastiden und Mitochondrien, Peroxisomen/Glyoxysomen,
Endomembransysteme [ER, Golgi-Apparat, Vakuole], Cytoskelett, Zellwand [Chemie, Aufbau, Modifizierung],
Nucleus), Mitose und Meiose. Gewebe der höheren Pflanzen (Meristem, Abschlussgewebe, Grundgewebe,
Leitgewebe). Morphologie und Anatomie der Organe des Kormus: Sprossachse (Leitbündel, sekundäres
Dickenwachstum Xylem- und Phloemtransport); Wurzel (Funktion, Aufbau einer Primärwurzel, sekundäres
Dickenwachstum von Wurzeln, Wurzelarchitekur, Nährstoffaufnahme); Blatt (Blattanatomie, Mono- und
Dikotyledonen, Stomata, Grundkonzepte der Photosynthese). Ökologische Anpassungen und Metamorphosen des
Kormus (Wasserpflanzen, Xerophyten, Epiphyten, Kletterpflanzen, Symbiosen und Parasitismus). Bewegungen
(Taxien, Tropismen, Nastien).
Teil II: Übersicht Systematik und Evolution, Methoden und Geschichte, Algen und Protisten, Sporenpflanzen
(Moose, Gefäßsporenpflanzen), Samenpflanzen (Gymnospermen, Angiospermen mit Blüte, Frucht, Samen),
Besonderheiten bei Morphologie und Generationswechsel, Koevolution, Domestikation und Kulturpflanzen
Praktikum:
Das Lichtmikroskop (Funktion, optische Grundlagen und Handhabung), Botanisches Zeichnen und Dokumentieren,
Pflanzliche Zellen (Zellaufbau, Zellkompartimente, Plasmolyse), Pflanzengewebe (Abschlussgewebe,
Grundgewebe, Leitgewebe), primäres Wachstum, Sprossachse und Leitbündel, sekundäres Dickenwachstum,
Wurzel, Blatt, Systematik und Evolution (Morphologie und Generationswechsel), Algen, Sporenpflanzen (Moose,
Farne), Samenpflanzen (Gymnospermen, Angiospermen)
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
7
Pflichtmodule im 1. Semester
Inhaltlich:
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (100 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die fachlichen Inhalte der
Vorlesung und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation: Protokoll in Form von Zeichnungen mit vollständiger Beschriftung und
Auswertung
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls mit vollständiger Sammlung von Zeichnungen, das den Anforderungen einer
wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie , Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Medizinische Physik; Bachelor Biochemie, Bachelor Informatik und Bachelor Mathematik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 10/155.5 CP, B.Sc. Quantitative Biologie 10/223 CP,
B.Sc. Biologie PLUS International 10/171,5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Belegung des Praktikum erfolgt über LSF
8
Pflichtmodule im 1. Semester
Math101
Mathematik für Biologen
Mathematics for Biologists
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Rüdiger W. Braun
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Rüdiger W. Braun ([email protected])
Prof. Dr. Markus Kollmann ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Rüdiger W. Braun / Prof. Dr. Markus Kollmann
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
150h
5 CP
60 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung:
1 SWS
Jedes Wintersemester
ca. 350-400
Vorlesung:
3 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die zentralen Paradigmen der Differential- und Integralrechnung beschreiben und auf
Optimierungsaufgaben in einer Veränderlichen anwenden. Sie können die Grundbegriffe der
Wahrscheinlichkeitstheorie erklären.
Im Bereich der Statistik können sie:
• die Standardverfahren der deskriptiven Statistik auswerten
• verschiedene häufig gebrauchte Verteilungen gegenüberstellen
• Hypothesentests erklären und in einfachen Fällen auch komplett eigenständig durchführen
statistische Aussagen beurteilen
Lehrformen
Vorlesung mit Übungen und schriftlichen Hausaufgaben
Inhalte
Grundbegriffe der Differential- und Integralrechnung, deskriptive Statistik, elementare Wahrscheinlichkeitstheorie,
schließende Statistik einschließlich Parameterschätzung mit Konfidenzaussagen und Hypothesentests
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Inhaltlich:
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Bearbeitung der schriftlichen Hausaufgaben/Übungen (unbenotet) und bestandene Modulabschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 2.5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 5/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 2.5/171.5 CP)
Unterrichtssprache: Deutsch
Sonstige Informationen
9
Pflichtmodule im 1. Semester
Phys101
Physik für Biologen
Physics for Biologists
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Klaus Schierbaum
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Klaus Schierbaum
Prof. Dr. Dieter Schumacher
Modulorganisation
Prof. Dr. Dieter Schumacher
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
240 h
8 CP
105 h
135 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
3 SWS
Jedes Wintersemester
ca. 350-400
Vorlesung:
4 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Studierende erwerben Grundkenntnisse der Physik und sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, die
Grundlagen der Physik und ihre Bedeutung für die Biologie wiederzugeben und zu erklären. Sie können einfache
physikalische Experimente aufbauen, Versuche durchführen und auswerten.
Lehrformen
Vorlesung mit Praktikum
Inhalte
Inhalte der Vorlesung:
Mechanik (Einheiten, physikalische Größen und Vektoren, Newtonsche Bewegungsgesetze, Arbeit und kinetische
Energie, potentielle Energie und Energieerhaltung, Impuls, periodische Bewegung, Fluidmechanik)
Thermodynamik (Temperatur und Wärme, thermische Eigenschaften der Materie, Hauptsätze der Thermodynamik)
Wellen/Akustik (Wellenüberlagerung, Klang und Hören)
Elektromagnetismus (elektrische Ladung und elektrisches Feld, Potential, Kapazität, Strom, Widerstand,
magnetisches Feld und magnetische Kraft, Induktion, Wechselstrom, elektromagnetische Wellen)
Optik (Natur und Ausbreitung von Licht, geometrische Optik, optische Instrumente, Interferenz, Beugung)
Moderne Physik (Photonen, Elektronen und Atome, Wellennatur der Teilchen, Atomstruktur, Moleküle und
kondensierte Materie, Kernphysik)
„Physics meets Biology“: Physikalische Methoden in der Biologie
Schwerpunktthemen des Praktikums:
B 11 Auswertung von Messdaten / Stichproben, B 21 Strömungsmechanik / Blutkreislauf, B 31 Gasgesetze /
Atmung, B 32 Energieerhaltung / Energieumsatz, B 41 Elektrische Leitung / Ionentransport, B 43 RC-Schaltung /
Axon-Abschnitt, B 51 Geometrische Optik, B 52 Licht und Materie / Absorptionsspektroskopie,
B 55 Aufbau eines Lichtmikroskops
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Inhaltlich:
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
7 von 8 Testaten im Praktikum und die bestandene schriftliche Modulabschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
10
Pflichtmodule im 1. Semester
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Hälfte der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 4/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 8/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 4/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
11
Pflichtmodule im 2. Semester
PFLICHTMODULE IM 2.SEMESTER
Bio130
Einführung in die Zoologie
Introduction to Zoology
Modulverantwortliche/r
PD Dr. Patrick Fink ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Hermann Aberle
Prof. Dr. Patrick Fink
Modulorganisation
Hans-Peter Schmitt-Wrede ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
300 h
10 CP
135 h
165 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
4 SWS
Jedes Sommersemester
ca. 350-400
Vorlesung:
4 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die theoretischen Grundlagen der Evolution und Systematik der Tiere wiedergeben sowie
diese an ausgewählten Beispielen der vergleichenden Morphologie erklären. Insbesondere sind sie in der Lage, die
Differenzierung der Keimblätter und zentraler Organsysteme und ihre Ausprägung und Funktion innerhalb der
verschiedenen Tierstämme vergleichend einzuordnen. Sie können ein Lichtmikroskop fachgerecht bedienen und
grundlegende Präparationstechniken anwenden. Darüber hinaus sind sie in der Lage, anatomische und
morphologische Strukturen in Form von wissenschaftlichen Zeichnungen u dokumentieren und mit deren Hilfe
Praxis und Theorie zu verbinden.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Vorbesprechung zum Praktikum, Zeichnungen und Protokolle
Inhalte
Grundlagen der Phylogenie, Systematik und vergleichenden Morphologie der Tiere.
Vorlesung:
Die Vorlesung behandelt grundsätzliche Fragen der Klassifikation, behandelt verschiedene Artdefinitionen, erläutert
Homologien sowie ihre Beziehung zu abgeleiteten (apomorphen) und ursprünglichen (plesiomorphen) Merkmalen
und befasst sich mit dem „Lesen“ von Stammbäumen (Kladogrammen). Im Anschluss daran werden primär die für
eine phylogenetische Systematik relevanten Merkmale, der wichtigsten tierischen Organismengruppen (Protozoen
bis Mammalia) überwiegend anhand von Beispielen aus der vergleichenden Anatomie erörtert und zum Teil durch
funktionelle Betrachtungen erweitert. Die Teilnehmer erhalten ein ausführliches Stichwortverzeichnis
Praktikum:
Im Praktikum wird besonderer Wert darauf gelegt, dass jeder Studierende selbstständig repräsentative Vertreter
der Hauptgruppen präpariert. Im Einzelnen werden behandelt: Protisten, Cnidaria, Plathelminthes, Nematoda,
Annelida, Mollusca, Arthropoda (Crustacea & Insecta), Acrania, Teleostei und Mammalia.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Inhaltlich:
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung
12
Pflichtmodule im 2. Semester
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige aktive Teilnahme an den praktischen Übungen und Protokollführung, den wöchentlichen
Vorbesprechungen und bestandene Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 10/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 10/223 CP;
B.Sc. BiologiePLUS International 10/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Belegung der Vorlesung und des Praktikums erfolgt über LSF
13
Pflichtmodule im 2. Semester
Chem 101
Allgemeine und Anorganische Chemie
General and Inorganic Chemistry
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Christoph Janiak ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Christoph Janiak, Dr. Nader Amadeu,
Modulorganisation
Dr. Nader Amadeu ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
300 h
10 CP
120 h
180
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
4 SWS
Jedes Sommersemester
Ca. 360
Vorlesung:
4 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
a) Praktikum (an Hand einer schriftlichen Praktikumsanleitung): Die Studierenden können sicheres Arbeiten in
chemischen Laboratorien beschreiben und dies auf ihre Arbeiten im Labor übertragen. Sie handhaben
sicher die Laborausrüstung und gehen verantwortungs- und sicherheitsbewusst mit Chemikalien um. Die
Studierenden können die Chemie wässriger Lösungen (Säure-Base-, Fällungs- und Redox-Reaktionen)
angeben und können dies auf Titrationsverfahren, chemisches Rechnen und Koordinationschemie
übertragen. Die Studierende können einfache chemische Operationen selbständig durchführen.
b) Vorlesung: Die Studierenden können die grundlegenden allgemeinchemischen Konzepte erklären und die
Eigenschaften der wichtigsten Stoffe und ihre Anwendung in Labor, Technik sowie im Alltag beschreiben.
Lehrformen
Vorlesung 4SWS, Praktikum mit praktikumsinternem Seminar 4 SWS, Protokolle
Inhalte
a) Sicherheit in chemischen Laboratorien, Handhabung chemischer Geräte, Volumenmessung und
Konzentration, Chemie wässriger Lösungen, Titrationsverfahren, Trennoperationen, Lösungen, Fällungen,
Säure-Base-Reaktionen, Puffer, Redox-Prozesse, Metalle, Metallkomplexe
b) Atome, Moleküle, Ionen, Stoffmenge, Substanzformeln, Stöchiometrie, Atommodelle, Periodensystem,
Chemische Bindung, Stoffe, Stofftrennung, Thermodynamik, Kinetik, Chemisches Gleichgewicht,
Massenwirkungsgesetz, Prinzip von Le Chatelier, Katalysatoren, Säure-Base-Reaktionen, pH-Wert, Puffer,
Titrationskurven, Redox-Prozesse, Nernst-Gleichung, Chemie der Elemente
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Zulassung zum Studiengang, Anmeldung in der Anmeldefrist, Praktikum: schriftlicher Nachweis über
notwendige Kenntnisse zur Sicherheit in chemischen Laboratorien (Sicherheitsbelehrung)
Inhaltlich:
keine
Prüfungsformen
a) Kompetenzbereich „Wissen“: schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
b) Kompetenzbereich „Dokumentation“ und „Planung und Durchführung praktischer Experimente“: engagierte
Mitarbeit im Praktikum, gute experimentelle Ergebnisse sowie Abgabe von Protokollen, die deutlich über die
Minimalanforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation hinausgehen führen zu einer Anhebung der
im Kompetenzbereich „Wissen“ erzielten Note um 0,3/0,4 Noteneinheiten (jedoch nicht auf 0,7).
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
a) Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
b) Teilnahme an der Vorbesprechung, der Sicherheitsbelehrung und dem einführenden Praktikumsseminar mit
Anwesenheitspflicht
14
Pflichtmodule im 2. Semester
c) Vollständige und ordnungsgemäße Teilnahme am Praktikum und Seminar mit Anwesenheitspflicht
d) Abgabe von Protokollen zu allen Praktikumsversuchen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Vorlesung: Studium Universale
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Hälfe der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 10/223 CP;
B.Sc. BiologiePLUS International 5/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Anmeldung zum Praktikum erfolgt über HIS-LSF. Das Praktikum wird als in der VL-Zeit des Sommersemesters
durchgeführt.
15
Pflichtmodule im 2. Semester
Chem
102
Organische Chemie
Organic Chemistry
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Constantin Czekelius ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. C. Czekelius, Dr. S. Beutner, Dr. K. Schaper
Modulorganisation
Dr. Stefan Beutner ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
300 h
10 CP
120 h
180 h
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum:
4 SWS
Jedes Sommersemester
Vorlesung:
4 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
300 Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können wichtige Substanzklassen, Reaktionen und Reaktionsmechanismen der organischen
Chemie benennen und charakterisieren. Sie sind in der Lage Strukturformeln eindeutig zu zeichnen und sie zur
Verdeutlichung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen zu verwenden.
Studierende können grundlegende Experimentiertechniken zur Synthese, Isolierung und Analyse von
niedermolekularen Substanzen auswählen und anwenden. Sie gehen sachgerecht mit chemischen Gefahrstoffen
um. Sie sind in der Lage, chemische Experimente kritisch zu beobachten, die Beobachtungen mit den
Reaktionsmechanismen in Beziehung zu setzen und sachgerecht zu dokumentieren.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum (Übungen und Seminare auf freiwilliger Basis)
Inhalte
Vorlesung:
Bindungsverhältnisse, Strukturen, Stereochemie, Nomenklatur, Funktionelle Gruppen und Stoffklassen,
grundlegende Reaktionstypen (Autoxidation, SRad, SN1, SN2, Additionen an olefinische C=C-Bindungen, ßEliminierungen, SE-Ar, Carbonylchemie, Redox-Reaktionen), bedeutende Industrieverfahren, bedeutende
Naturstoffklassen (Kohlenhydrate, Aminosäuren und Peptide, Nucleinsäuren, Terpene und Steroide).
Praktikum:
Einübung des sachgerechten Umgangs mit chemischen Gefahrstoffen. Destillation, Extraktion, Umkristallisation,
Chromatographie, Trennung von Substanzgemischen, Aufbau von Versuchsapparaturen, Sachgerechte Planung
und Durchführung organisch-chemischer Synthesen. Am Beispiel ausgewählter Synthesen werden grundlegende
Experimentiertechniken eingeübt.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Keine
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (90% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (10% der Note): Anfertigung von Protokollen zu organisch-präparativen
Experimenten (Versuchsvorbereitung, Versuchsdurchführung, Auswertung und Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Akzeptierte Protokolle zu allen Praktikumsversuchen
Zuordnung zum Studiengang
16
Pflichtmodule im 2. Semester
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Wahlplfichtmodul des Bachelorstudiengangs Mathematik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Hälfe der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 10/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 5/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Das Praktikum wird als Blockveranstaltung am Ende der vorlesungsfreien Zeit (Aug.-Sep.) durchgeführt.
17
Pflichtmodule im 3. Semester
PFLICHTMODULE IM 3. SEMESTER
Bio210
Biochemie
Biochemistry
Verantwortliche/r
Prof. Dr. Andreas Weber ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Andreas Weber, PD Dr. Nicole Linka, Dr. Fabio Facchinelli
Modulorganisation
Prof. Dr. Andreas Weber
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
150 h
5 CP
60 h
90 h
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Vorlesung:
3 SWS
Jedes Wintersemester
Übungen:
1 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
350 Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Studierende können nach Abschluss des Moduls wesentliche Strukturen und Prozesse des zellulären Stoff- und
Energiewechsels (siehe Inhalte) wiedergeben. Sie können biologisch wichtige Molekülklassen beschreiben und die
Art und Weise ihrer Interaktionen erläutern. Sie können ausgewählte Reaktionsketten des Stoff- und
Energiewechsels quantitativ analysieren.
Inhalte
Vorlesung:
Struktur und Katalyse; Bioenergetik und Stoffwechsel; Teile I und II des Lehrbuchs Nelson Cox: „Lehninger
Biochemie“ 4.Auflage, Springer Verlag, 2010.
Wasser, Puffer, pH, Aminosäuren, Proteinstruktur, Proteinreinigung, Protein-Liganden Wechselwirkung,
Enzymatische Katalyse, Enzymkinetik, Kohlenhydrate, Lipide, Biologische Membranen und Transport, Bioenergetik
und chemische Reaktionstypen, Glukose-Metabolismus, Pentosephosphat-Weg, Glykogen-Metabolismus,
Stoffwechselregulation, Citrat-Zyklus und Glyoxylat-Zyklus, Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung,
Photosynthese, Fettsäureaufbau und –abbau.
Übungen:
In den Übungen werden die theoretischen Grundlagen durch Anwendungsbeispiele vertieft. Für jedes Thema der
Vorlesung werden ein oder mehrere Beispielaufgabengestellt, die von den Studenten bearbeitet werden.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Keine
Inhaltlich:
Kenntnisse der allgemeinen Biologie, der Anorganischen und Organischen Chemie, sowie der
Mathematik, Biochemie und Physik.
Prüfungsformen
Kompetenzbereich Wissen (100% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Wahlpflichtmodul der Bachelorstudiengänge Mathematik und Informatik
Stellenwert der Note für die Endnote
18
Pflichtmodule im 3. Semester
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 5/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 5/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Nelson, Cox: „Lehninger Biochemie“, 4. Auflage, Springer Verlag, 2009
Vorlesungsskripte und die Übungsaufgaben werden über das Ilias-Portal zur Verfügung gestellt.
19
Pflichtmodule im 3. Semester
Bio220
Tierphysiologie
Animal Physiology
Modulverantwortliche
Prof. Dr. E. Lammert ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. C. R. Rose und Mitarbeiter, Prof. Dr. E. Lammert und Mitarbeiter
Modulorganisation
Dr. Daniel Eberhard ([email protected])
Arbeitsaufwand 240 h
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
8 CP
6 SWS/ 90 h
150 h
Dauer
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 3 SWS
Jedes Wintersemester
etwa 350-400
Praktikum: 2 SWS
Studierende
Übungen: 1 SWS
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte und Mechanismen der Organfunktionen des
Vertebratenkörpers auf zellulärer sowie Organebene beschreiben und vergleichend gegenüberstellen. Sie können
diese grundlegenden Konzepte auf andere Systeme übertragen und im Hinblick auf gemeinsame Prinzipien sowie
wesentliche Unterschiede beurteilen. Die Studierenden können unter Anleitung grundlegende Experimente zur
Organphysiologie durchführen und die erhaltenen Ergebnisse auswerten und bewerten.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Übung, Protokolle
Inhalte
Vorlesung: Neurobiologie und Stoffwechselphysiologie
Darstellung der Organfunktion mit Schwerpunkt Mammalia in den Bereichen der vegetativen Physiologie (u.a.
Niere, Pankreas, Magen-Darm-Trakt, Lunge, Herzkreislaufsystem) und der Neurophysiologie (Nervensystem,
Muskelfunktion, Herzfunktion)
Übung: Neurobiologie und Stoffwechselphysiologie
Übungen zur Anwendung der Nernst-Gleichung, begleitende Übungen zum Inhalt der Vorlesung und des
Praktikums
Übungen zur Anwendung des Wissens über die Physiologie der Organe
Praktikum Neurobiologie
Versuche zur Somatosensorik: Temperatursinn, Geschmacksperzeption, Mechanorezeptoren der Haut.
Computersimulationen: passive Membraneigenschaften, Ruhemembranpotential, spannungsabhängige
Ionenkanäle, Aktionspotential. Bioelektrische Kontrolle der Cilienbewegung (Paramecium): Kontrolle der
Schlagrichtung. Calcium-Abhängigkeit.
Praktikum Stoffwechselphysiologie:
Versuche zur Atmung: Messung des Sauerstoffverbrauches eines Tieres, Anwendung der allgemeinen
Gasgleichung und des Massenwirkungsgesetztes sowie Bestimmung der Mittelwerte und Standardabweichungen.
Versuche zur Ernährung und Verdauung: Bestimmung des pH-Optimums von Pepsin und Trypsin, quantitative
Bestimmung der Wirkung von Kalzium und Gallensäure auf die Aktivität der Pankreas-Lipase. Versuch zum
Energiestoffwechsel: Nachweis der Bildung von Reduktionsäquivalenten durch Mitochondrien.
Teilnahmevoraussetzungen
20
Pflichtmodule im 3. Semester
keine
Prüfungsformen
Kompetenzbereich Wissen Vorlesung (70%) und Praktikum (30%): Schriftliche Prüfung über den Inhalt der
Vorlesung und des Praktikums
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Übung und am Praktikum
(3) Vorlage von Praktikumsprotokollen, die den Anforderungen einer wissenschaftlichen
Dokumentation entsprechen.
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie, Bachelor Biochemie Plus International, Bachelor Mathematik, Bachelor Informatik, Studium
Universale
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 8/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 8/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 8/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über LSF.
21
Pflichtmodule im 3. Semester
Bio230
Biophysik
Biophysics
Verantwortliche/r
Prof. Dr. Dieter Willbold ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Henrike Heise; PD Dr. Bernd König; Dr. Luitgard Nagel-Steger; Dr. Wolfgang Hoyer
Organisation
PD Dr. Bernd König ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
150 h
5 CP
60 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
3 SWS
Jedes Wintersemester
350 Studierende
Übung:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, Analysemethoden und Instrumente auszuwählen, um analytische
Fragestellungen in der Biochemie, Molekularbiologie und Strukturbiologie effektiv und kritisch zu bearbeiten. Sie
können die der jeweiligen Meßmethode zugrunde liegenden physikalischen Gesetze nennen, beobachtete
Phänomene beschreiben und physikalische Zusammenhänge erläutern. Die Studierenden können alternative
Meßmethoden miteinander vergleichen, die methodischen Grenzen angeben und die Auswahl einer geeigneten
Meßmethode begründen. Sie sind in der Lage, experimentelle Daten auszuwerten und die weiterführende
Fachliteratur kritisch zu erschließen.
Lehrformen
Vorlesung, Übung
Inhalte
Physikalische Grundlagen der instrumentellen Bioanalytik und deren Anwendung, behandelt werden folgende
Methoden: Kalorimetrie, Oberflächenplasmonenresonanz, Optische Spektroskopie, Fluoreszenzspektroskopie,
Cirkulardichroismus, Röntgenkristallographie, NMR Spektroskopie, Elektrophorese, Massenspektrometrie,
Ultrazentrifugation
Teilnahmevoraussetzungen
Pflichtmodul für alle Studierenden der Biologie im 3. Semester
Prüfungsformen
Kompetenzbereich Wissen (100% der Note): Schriftliche Prüfung / Klausur
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1)
Bestehen des Klausur.
(2)
Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Vorlesung und den Übungen.
(3)
Abgabe von mindestens 80% der Übungsaufgaben.
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Wahlplfichtmodul der Bachelorstudiengänge Mathematik und Informatik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 5/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 5/171.5 CP)
Unterrichtssprache
22
Pflichtmodule im 3. Semester
Deutsch
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur:
(1)
Lottspeich, Engels, Simeon: „Bioanalytik“, 2. Aufl., Spektrum Verlag, 2006
(2)
Serdyuk, Zaccai, Zaccai: „Methods in Molecular Biophysics“, Cambridge, 2007
(3)
Gey: „Instrumentelle Analytik und Bioanalytik“, 2. Auflage, Springer Verlag, 2008
23
Pflichtmodule im 3. Semester
Bio240
Mikrobiologie
Microbiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Michael Feldbrügge ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. M. Feldbrügge, Prof. Dr. H. Hegemann, Prof. Dr. K. Jaeger, apl. Prof. Dr. U. Fleig, Jun.-Prof. Dr. I.Axmann,
Jun.-Prof. Dr. Julia Frunzke
Modulorganisation
Prof. Dr. Michael Feldbrügge ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
105 h
165
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
3 SWS
Jedes Wintersemester
Alle Studierenden
Praktikum:
3 SWS
der Biologie im 3.
Übungen:
1 SWS
Semester
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden
• können die grundlegenden Eigenschaften von Mikroorganismen beschreiben.
• können das Basiswissen (siehe Inhalt) zur Struktur, Taxonomie, Genetik und Stoffwechsel von Bakterien,
Pilzen und Viren wiedergeben.
• können grundlegende Techniken zur Kultivierung und Phänotyptestung von Mikroorganismen in
Experimenten anwenden. .
Inhalte
Vorlesung:
Bakterien: Bau, Gramfärbung, Form und Beweglichkeit; Gruppenbeschreibung; Transformation; Konjugation
(Plasmide; F-Duktion); Transduktion; Restriktion und Modifikation; Genklonierung, Gentechnologie. Mutationen,
Ames-Test. Regulation der Genfunktion bei Mikroorganismen. Viren und Bakteriophagen; Entdeckung, genereller
Infektionszyklus; Lyse und Lysogenie; Aufbau; helikale und icosahedrale Kapsidsymmetrie; Genomvielfalt;
pathogene Vielfalt; Klassifikation; Replikationsmechanismen; Infektionszyklen von RNA und DNA Viren; Retroviren;
antivirale Wirkstoffe; Entstehung und Funktion von Onkoviren. Retrotransposons Ty, Copia, LINES; Verbreitung.
Transponierbare Elemente: Insertionselemente, Transposons Klasse I und II. Konservative und replikative
Transposition. Viroid; Replikation. Prion; Replikationsmodell. Mikrobiom des Menschen; Mundflora; Darmflora;
Biofilm. Mikrobielle Pathogene: Virulenz; Adhärenz; Adhäsionsfaktoren; Virulenzfaktoren; Pathogenitätsinseln;
Endotoxine; Exotoxine; A-B-Toxin. Eukaryotische Mikroorganismen/Protisten: Zell-Aufbau, Taxonomie, Flechten,
Eigenschaften von Protozoen, Algen, Pilzen; Lebenszyklen; sexuelle + asexuelle Lebensformen; Lebenszyklus
Modell-Hefen: Saccharomyces cerevisiae und Schizosaccharomyces pombe. Mikrobieller Stoffwechsel:
Bioenergetik, Freie Energie, Aktivierungsenergie, Enzyme, Redoxreaktionen, Glykolyse, Energiereiche Bindungen,
Substratkettenphosphorylierung, Fermentationsprodukte, Atmungskette, Oxidative Phosphorylierung,
Protonenmotorische Kraft, reverser Zitronensäurezyklus, Phototrophie, Pigmente, Carotinoide, Anoxygene
Photosynthese, Lithotrophie, Chemo-Organotrophie, Anaerobe Atmung, Carboxysomen, Schwefeloxidation,
Eisenoxidation, Bio-Schürfen, Gärungstypen, Alkoholische Gärung, Buttersäure-Gärung, Milchsäuregärung,
fermentierte Lebensmittel, C-Metabolismus, N-Metabolismus, Anammox, Ammonifizierung, Mikrobielle Ökologie,
Syntrophie, Nitratreduktion, Denitrifizierung, Stickstofffixierung, Acetogenese, Methanogenese, Antibiotika,
Wirkungsweise, Wirkungsspektrum, Penicilline, Resistenzen, Regulation, Allosterische Regulation, Repressoren,
Aktivatoren, cAMP, Operon, Stringente Antwort, Quorum Sensing, Attenuation, Riboschalter, Signaltransduktion.
24
Pflichtmodule im 3. Semester
Praktikum:
Morphologie und Physiologie von Prokaryoten: Mikroskopische Beobachtung von Bakterien durch Gramfärbung,
Sporenfärbung und Kapselfärbung, Identifizierung von Bakterien durch Nachweis von Stoffwechselleistungen, z. B.
Zuckerverwertung, Urease, Indolbildung, Miniaturisierung der „Bunten Reihe“. Wachstum und Vermehrung;
Wachstumskurve einer Hefekultur, Zählkammer; Optische Dichte, Trübungsmessung; Lebendzellzahl durch
Ausplattieren. Konjugation bei Prokaryoten, Horizontaler Gentransfer, konjugative Plasmide, Typ-IVSekretionssystem, Hfr-Stämme, Erstellen einer Genkarte des E. coli Chromosoms, Morphologie und Physiologie
von Pilzen: Bedeutung als Nahrungsmittel, Biotechnologie und Medikamente, Modellsysteme, Wachstumsformen,
Hefe, filamentöse Pilze, allgemeiner Lebenszyklus, Phylogenie, Zygomyceten, Glomeromyzeten, Ascomyceten,
Basidiomyzeten, Zygosporangien, Perithetien, asexuelle Fruchtkörper, Konidien, Scus, Pheromonantwort,
Lebenszyklus von S. cerevisiae und U. maydis, Paarungspheromone, Paarungstest, Filamentbildung,
Konjugationshyphen; Isolierung und Charakterisierung von Nukleinsäuren aus Bakterien, Erstellung von
Plasmidkarten: Restriktionsenzyme, Agarosegelelektrophorese. Maltase in Hefe, zellfreier Extrakt, spezifische
Maltase-Aktivität, Hilfssubstrat, Extinktionsmessung, Proteinbestimmung mit Mikrobiuret-Methode, Regulation der
Genexpression: Induktion, Katabolitrepression, Hefepromotor, Transkriptionsfaktoren, RNA-Polymerase II.
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (Klausur)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Die Abschlussnote und damit die Vergabe von Leistungspunkten setzt sich zusammen aus:
(1) Bestehen der Klausur
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein. (B.Sc. Biologie 9/155.5 CP;
B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch und im praktischen Teil teilweise Englisch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über LSF
25
Pflichtmodule im 4. Semester
Bio 250
Genetik
Genetics
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Thomas Klein
Prof. Dr. Rüdiger Simon
Prof. Dr. Martin Beye
Modulorganisation
Dr. André Bachmann ([email protected]),
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
240 h
8 CP
105 h
135 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
4 SWS
Jedes Sommersemester
max. 24 Teilnehmer
Vorlesung:
2 SWS
pro Gruppe; insges.
Übung:
1 SWS
ca. 350
Lernergebnisse/Kompetenzen
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden...
• die Grundlagen der klassischen Genetik, der molekularen Genetik sowie der Entwicklungs-, Evolutions- und
Populationsgenetik wiedergeben.
• Methoden der Genetik auf praktische Probleme der Biologie anwenden.
• methodische Verfahren zur Untersuchung molekulargenetischer und entwicklungsgenetischer
Fragestellungen vorschlagen und anwenden.
• Ergebnisse aus Kreuzungs- und Züchtungsexperimenten auswerten und Erklärungsmodelle entwickeln.
• grundlegende Methoden der DNA-Diagnostik, Klonierung und Genanalyse erläutern.
• die angebrachten experimentellen Techniken wie DNA-Isolierung, PCR-Amplifikation, Klonierung und
Sequenzanalyse eigenständig durchführen, die Ergebnisse dokumentieren und interpretieren.
In praktischen Übungen werden die Kenntnisse beispielhaft angewandt und vertieft (z.B. durch Analyse von
Kreuzungsexperimenten, Untersuchung von Genaktivitäten, etc.).
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Übung
Inhalte
Vorlesung:
allgemeine Genetik: Grundlagen der Meiose und Mitose, Chromsomenaufbau, Genstruktur, Segregation und
Segregationsanalyse, Kreuzungsexperimente bei Tieren und Pflanzen, Mendelsche Gesetze, phänotypische
Plastizität, molekulare und klassische Marker, Hochdurchsatzanalyse von DNA-Sequenzen, Vererbung quantitativer
Eigenschaften, Grundlagen der Humangenetik, Erbkrankheiten, Stammbäume, chromosomale Aberrationen
Populationsgenetik: Evolution von DNA-Sequenzen und Proteinen (Hardy-Weinberg-Gesetz, Gendrift u.a.),
Evolution von Entwicklungsprozessen (Hox-Gene, Geschlechtdetermination u.a.).
Identifizierung und Analyse von Genen: Vom Phänomen zum Gen, vom Gen zum Phänomen: Strategien zur
Klonierung von Genen und Charakterisierung der Genfunktion; genetische Entscheidungsprozesse: die
Segmentierung bei Insekten am Beispiel von Drosophila melanogaster, Geschlechtsdetermination bei Invertebraten
und Vertebraten
Praktikum:
Im Praktikum werden die in der Vorlesung behandelten Themen weiter vertieft:
26
Pflichtmodule im 4. Semester
(1) Grundlegende Techniken der Molekularbiologie:
Die Studenten lernen in fortlaufenden Experimenten, Human-DNA zu gewinnen, VNTR-Marker über PCR-basierte
Methoden zu analysieren und in Populationen zu charakterisieren. Sie führen ein Klonierungsexperiment mit
humaner DNA durch und charakterisieren rekombinante Plasmide.
(2) Evolutions- und Populationsgenetik:
Bioinformatik: Auswertung eines Nukleotid-Sequenzalignments und Ableitung eines Stammbaumes; HardyWeinberg-Modell und genetische Polymporphismen beim Menschen; Populationsgenetik des AB0-Systems: AB0Blutgruppenbestimmung durch Speicheluntersuchung
(3) Klassische Genetik und Entwicklungsgenetik:
Als genetisches Modellsystem dient Drosophila melanogaster. Die Inhalte umfassen folgende Themengebiete:
Mitose/Meiose/Aufbau von Chromosomen, Gesetzmässigkeiten der Vererbung (Mendelsche Regeln inkl.
Ausnahmen), Methoden der Genkartierung (meiotische Rekombination, Kartierung mittels Defizienzen), genetische
Grundlagen der Segmentierung, klonale Analyse, RNA-Interferenz.
Übung:
Die Übung dient zur Aufarbeitung und Vertiefung des Vorlesungsstoffes.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
keine
Inhaltlich:
keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich 'Wissen' (90% der Note): schriftliche Prüfung (multiple choice) über die Inhalte der Vorlesung
und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich 'Anwendung erworbenen Wissens' (10% der Note): Bewertung von
Praktikumsprotokollen/Arbeitsblättern oder multiple choice-Tests zu Praktikumsinhalten
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
• Erreichen von >=50% der möglichen Punkte aus der Summe der Prüfungsformen (1) und (2)
• regelmässige Teilnahme an den praktischen Übungen, sowie Erreichen von >=50% der möglichen Punkte
aus der Prüfungsform (2)
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Medizinische Physik; Bachelor Biochemie, Bachelor Biochemie International, Bachelor Informatik und
Bachelor Mathematik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 8/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 8/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 8/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Lernhilfen: Arbeitsmaterial, Skript, Protokollblätter, Übungsaufgaben
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral über LSF.
27
Pflichtmodule im 4. Semester
Bio260
Ökologie & Evolution
Ecology & Evolution
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Klaus Lunau ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Klaus Lunau, Prof. Dr. Martin Beye, Prof. Dr. W. Martin, Prof. Dr. Laura Rose
Modulorganisation
Prof. Dr. Klaus Lunau ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
150 h
5 CP
60 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
3 SWS
Sommersemester
350 Studierende
Übung:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Begriffe und Konzepte der Evolutionsbiologie und der Ökologie mit
Fallbeispielen wiedergeben. Die Studierenden können in Formeln und Diagrammen dargestellte Sachverhalte
interpretieren und in einer fachwissenschaftlichen Terminologie erläutern. Die Studierenden können die erlernten
Sachverhalte auf andere Sachverhalte übertragen. Sie können für einen formulierten Zusammenhang eine Graphik
erstellen und umgekehrt aus einer Graphik den dargestellten Inhalt in Sprachform darstellen und erklären. Die
Studierenden können Phänomene aus Tier- und Pflanzenökologie erläutern, den Anpassungswert diskutieren,
Hypothesen zur Verursachung formulieren und Vorschläge für eine experimentelle Überprüfung erstellen.
Lehrformen
Vorlesungen und Übungen
Inhalte
Vorlesung Ökologie
Grundlagen der Ökologie: Top-Down, Bottom-Up, Fragen in der Ökologie;
Eigenschaften von Organismen: Variabilität, Polymorphismus, Polyphänismus;
Abiotische und biotische Umweltfaktoren: primäre und sekundäre abiotische Umweltfaktoren, Optimumskurven,
Thermoregulation, Torpor, Winterschlaf, Winterruhe, Diapause, Photoperiode, RGT-Regel, Bergmann´sche Regel,
Allen´sche Proportionsregel;
Populationen: exponentielles und logistische Populationswachstum, Räuber-Beute-Systeme, Populationsdynamik;
Organismische Interaktionen: Symbiose, Parasitismus, Mutualismus, Coevolution, Zoophilie, Zoochorie, adaptive
Radiation, Mimikry, Signalnormierung, Mimese, Tarnung, Aposematismus, Leben in Gruppen, Eusozialität;
Ernährung: Trophieebenen, Stoffkreisläufe,
Konkurrenz: Formen der Konkurrenz, Kosten-Nutzen-Bilanz, Territorialität, Suchbild;
Kommunikation: angeborenes und erlerntes Wissen, Zeichen und Signale;
Reproduktion: Fortpflanzung und Vermehrung, natürlich und sexuelle Selektion, Partnerwahl;
Ökologische Nische: Habitatwahl, Stellenäquivalenz, Kontrastbetonung;
Tier- und Pflanzengeographie: Lebensgemeinschaften, Ökosysteme, Großlebensräume der Erde, zeitliche Skalen
(Trends, Störungen, Rhythmen, Eiszeiten, El Nino, Jahresperiodizität, Lunarperiodizität , Tagesperiodizität,
circadianer Rhthmus), räumliche Skalen (Territorien, Areale, Fundort, Standort, Habitat, Biotop, Ökosystem),
Kontinentaldift, Neo- und Reliktendemismus, Neophyten, Neozoen;
Angewandte Ökologie, Naturschutz
Vorlesung Evolution
Grundlagen der Evolutionsbiologie: Geschichte, Indizien, Theorie;
Selektion und Anpassung: Voraussetzungen, genetische Variation, Mutation, Fitness;
theoretische und genetische Grundlagen: HWG, Selektions-Modell, Beispiel Melanismus;
genetische Drift: theoretische Grundlagen, Computersimulation, empirische Daten, effektive Populationsgröße Ne;
28
Pflichtmodule im 4. Semester
Entstehung komplexer Merkmale;
Anpassung und natürliche Selektion: Bildung von Hypothesen, Experiment, vergleichende Methode;
Einschränkung von Anpassungsvorgängen: genetische Mechanismen, „constraints“;
Einheiten der Selektion: Gen, Organismus, verwandte/unverwandte Gruppen;
evolutionärer Vorteil sexueller Reproduktion: Kosten, Muller-Fisher-Hypothese, Mullers Ratchet, Red-Queen
Hypothese;
Evolution und biologische Vielfalt: Artkonzepte (vertikal, horizontal, biologisch, ökologisch, phänotypisch);
Isolierungsschranken: präzygotisch, postzygotisch, geographische Variation, genetische Drift;
Artentstehung: allopatrisch, sympatrisch, parapatrisch; Mechanismen der Isolierung: Dobzhansky-Muller Modell,
ökologisches Konzept;
Phylogenie: Kladistik, Konvergenz, abgeleitete Merkmale, Außengruppe, Fossilien;
Molekulare Stammbäume: Parsimony- , Distanz-Methoden; Horizontaler Gentransfer;
Makroevolution: Endosymbiontentheorie.
Übung
Die Übungen dienen zur Vertiefung der Inhalte aus der Vorlesung und werden als Übung im Hörsaal durchgeführt.
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Bestehen der schriftlichen Prüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Bachelor Informatik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 5/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 5/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 5/171.5 CP, B.Sc.
Quantitative Biologie)
Unterrichtssprache
deutsch
Sonstige Informationen
29
Pflichtmodule im 4. Semester
Bio270
Entwicklungsbiologie
Developmental Biology
Arbeitsaufwand
210 h
Leistungsp
unkte
7 CP
Kontaktzeit
5 SWS/ 75 h
Selbststudium
135 h
Dauer /Semester
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 2 SWS
Sommersemester
350-400 Studierende
Übung: 1 SWS
Praktikum: 2 SWS
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden können
• die Grundprinzipien der Entwicklung bei Pflanzen und Tieren erläutern.
• die Signale, die zur Musterbildung, Differenzierung und Morphogenese notwendig sind beschreiben.
• die Moleküle, die für Induktionsvorgänge, Zell-Zell-Kommunikation und Zelladhäsion zuständig sind
aufzählen, wiedergeben, beschreiben.
Durch das Praktikum sind die Studierenden in der Lage einfache Modellsysteme (Drosophila, Huhn, Maus,
Arabidopsis) experimentell zu handhaben und können über das Ergebnis ihrer Arbeit mündlich wie schriftlich
berichten.
Inhalte
Vorlesung: Historie und Konzepte; Modellsysteme: Wirbeltiere, Wirbellose, Pflanzen; Bauplanfestlegung: Aufbau
der Körperachsen, Ursprung u. Spezifizierung der Keimblätter; Musterbildung Vertebraten: Entstehung der Somiten
u. Nervensystem; Gastrulation: Zelladhäsion, Zellform u. -Bewegung, Epibolie, Chorda dorsalis; Invertebraten:
maternale u. zygotische Gene, Kompartimente u. Segmentpolaritätsgene, Selektor- u. homöotische Gene;Pflanzen:
Embryonalentwicklung, Meristeme, Blütenbildung; Morphogenese: Furchung, Blastulabildung, Neuralrohrbildung,
gerichtete Ausdehnung; Differenzierung: Plastizität, Vererbung von Genexpressionsmustern, Modellsysteme der
Zelldifferenzierung (Muskelzellen, Blutzellen, Neuralleistenzellen, Zelltod); Organogenese: Extremitätenentwicklung,
Imaginalscheiben, Komplexauge, Säugerniere; Neurogenese: Spezifizierung von Zellidentitäten, Axonwachstum,
Neuronenauslese, Synapsenbildung; Keimzellentwicklung: Oogenese, Spermatogenese; Befruchtung;
Geschlechtsbestimmung: Säuger, Drosophila, C. elegans; Regeneration; Evolution; Alterung
Übung: Die Inhalte der Vorlesung werden durch Tutorien vertieft
Praktikum:Frühe Entwicklungsstadien von Invertebraten (Drosophila), Vertebraten (Huhn und Maus) und Pflanzen
(Arabidopsis) werden sowohl an lebenden wie auch fixierten Objekten beobachtet, analysiert und präpariert.
Lehrformen
Vorlesung mit theoretischen und praktischen Übungen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: keine
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen`(90% der Note): Schriftl. Prüfung über die Inhalte der Vorlesung
(2) Kompetenzbereich ´Beobachten und Dokumentieren` (10% der Note): Darstellung der Analysen durch Bilder
und Protokolle
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen, Protokollabgabe und bestandene Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
30
Pflichtmodule im 4. Semester
Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)
Studiengang Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt, entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet, in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 7/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 7/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 7/171.5 CP)
Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende (mit E-mail Adresse)
[email protected], Klein, Simon
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über LSF
31
Pflichtmodule im 4. Semester
Bio280
Pflanzenphysiologie
Plant Physiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Georg Groth ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. G. Groth ([email protected])
Prof. Dr. P. Jahns ([email protected])
Prof. Dr. W. Martin ([email protected])
Prof. Dr. A. Weber ([email protected])
Prof. Dr. P. Westhoff ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. P. Jahns ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
240 h
8 CP
90 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
2 SWS
Jedes Sommersemester
350– 400
Übung:
1 SWS
Studierende
Praktikum:
3 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die physiologischen und biochemischen Grundlagen der Funktion von Pflanzen
(Grundlagen der Licht- und Dunkelreaktionen der Photosynthese, des Wasser- und Stofftransport sowie Grundlagen
der pflanzlichen Entwicklungsbiologie und der Interaktion von Pflanzen mit der belebten und unbelebten Umwelt) im
Detail wiedergeben. Die Studierenden sind in der Lage, die Umsetzung von CO2, Wasser und Mineralien in
organische Konstituenten von Pflanzen darzustellen, bioorganische Verbindungen zu klassifizieren und die Struktur
pflanzlicher Zellen, Gewebe und Organe mit deren Funktion zu verbinden.
Die Studierenden können unter Anleitung grundlegende Experimente der Pflanzenphysiologie durchführen, die
erhaltenen Ergebnisse in einem Protokoll dokumentieren, auswerten und in einen Gesamtkontext einordnen.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema eine zielgruppengerechte Präsentation zu
planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Übung, Praktikum, Protokolle, mündliche Präsentation
Inhalte
Vorlesung:
Die Vorlesung behandelt den Stofftransport in Pflanzen, Licht- und Dunkelreaktionen der Photosynthese in C3- und
C4-Pflanzen, die Grundzüge der Interaktion von Pflanzen mit der Umwelt sowie die Chemoregulation des
pflanzlichen Organismus. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt: Pflanzliche Zellen (Aufbau, Struktur,
Charakteristika), Pflanzliche Zellwände (Struktur, Biogenese, Expansion), Wasserhaushalt in Pflanzen (Aufnahme,
Abgabe, Transport), Transport von anorganischen Stoffen, Transport von organischen Molekülen, Photosynthese
(Lichtreaktionen, Kohlenstoffassimilation in C3-, C4- und CAM-Pflanzen), Lichtwahrnehmung in Pflanzen,
Photosensoren und Photomorphogenese (Phytochrome, Cryptochrome und Phototropine), Chemoregulation des
pflanzlichen Organismus (Hormone und Hormonwirkungen), Stickstoff-, Schwefel, Phosphat-Assimilation,
Sekundärmetabolite und Abwehrreaktionen sowie Stress und Stressresistenz.
Praktikum:
Das Praktikum vertieft die Inhalte der Vorlesung an Hand ausgewählter Versuche und befasst sich mit folgenden
Themen: Statistische Grundlagen zur Messgenauigkeit, Pipettierfehler, Transpiration und Guttation, Cuticuläre und
32
Pflichtmodule im 4. Semester
stomatäre Transpiration, Lage und Funktion von Hydathoden, Regulation des Spaltöffnungsapparats, Triebkraft der
Wasserabscheidung, Grundbegriffe der Photometrie, Lambert-Beer'sches Gesetz, Bestimmung von
Extinktionskoeffizienten, Abhängigkeit der Extinktion vom pH-Wert, Atmung, alkoholische Gärung,
Temperaturabhängigkeit von enzymatischen und physiologischen Prozessen, Q10-Wert, Osmose, Bau des
Osmometers, semipermeable Membran, Pfeffersche Zelle, Grundlagen der Enzymologie: Michaelis-MentenGleichung, Maximalgeschwindigkeit, Michaeliskonstante, Spezifität, spezifische Aktivität, optischer Test, Prinzip der
Elektrophorese, Aufbau und Eigenschaften von Proteinen, Proteinfällung, Funktionelle Gruppen von Aminosäuren,
Isoelektrischer Punkt, Prinzipien der Proteinbestimmung, Struktur und Funktion photosynthetischer Pigmente,
Herstellen einer Pigmentlösung, Absorptionsspektrum der Photosynthesepigmente, Dünnschichtchromatographische Trennung von Pflanzenpigmenten, Bestimmung der Assimilationsintensität von Wasserpflanzen durch
Titration des im Wasser gelösten Sauerstoffs nach Winkler, Bestimmung von Sauerstoff, apparente und totale
Photosyntheserate, Hill Reaktion, photosynthetischer Elektronentransport und Photophosphorylierung, Hemmung
des Elektronentransports.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
keine
Inhaltlich:
Kenntnisse der allgemeinen Biologie, der Anorganischen und OrganischeChemie sowie der
Mathematik und Physik.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (100 % der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor-Studiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) prozentual in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 8/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 8/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 8/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über LSF.
33
Pflichtmodule im 4. Semester
SQ
Schlüsselqualifikationen: Vom Studierenden zum
Wissenschaftler
Transferable Skills: From student to scientist
Modulverantwortliche/r
Dr. Christian Dumpitak
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Dumpitak, Dr. Wilhelm, Dr. Radtke, Dr. Drepper, Dr. Fittinghoff, Dr. Eisenhut, PD Dr. Linka, Dozierende der
Studierendenakademie (Sprachkurse)
Modulorganisation
Dr. Christian Dumpitak
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
150 h
5 CP
67,5 h
82,5 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
1 SWS
Wintersemester
Vorlesung: 300
Seminar/Übung: 2 SWS
Seminar: 16
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden ...
• erfassen Zusammenhänge zwischen den eigenen überfachlichen und fachlichen Lernprozessen, der eigenen
akademischen und wissenschaftlichen Professionalisierung, sowie möglichen Berufstätigkeiten.
• können grundlegende Zusammenhänge professioneller Codices und Regelungen (Bioethik, Gentechnik,
Forschung am Tier, Forschung am Menschen, Gute Wissenschaftliche Praxis) wiedergeben und werden
grundlegender professioneller Verantwortlichkeiten zukünftiger BiowissenschaftlerInnen gewahr. Sie setzen sich
mit den damit zusammenhängenden Wertesystemen und –debatten grundlegend auseinander.
• können den typischen Ablauf des wissenschaftlichen Erkenntnisprozesses in den empirischen
Naturwissenschaften widergeben. Sie können bewerten was wissenschaftliche Fragen und Hypothesen
ausmacht. Sie sind in der Lage aus einer einfachen Initialbeobachtung mögliche wissenschaftliche Fragen
herzuleiten, aus diesen wissenschaftliche Hypothesen und zugehörige Vorhersagen zu entwickeln und einfache
experimentelle Überprüfung dieser Hypothesen theoretisch zu planen.
• können verschiedene Arten von Informationsquellen benennen, unterscheiden, bewerten und nutzen. Sie
können online-Literaturrechercheportale benennen und diese für einfache Fachliteraturrecherchen nutzen. Sie
sind in der Lage, zu einem grundlegenden Thema eigenständig relevante Literatur zu recherchieren.
• können die wichtigsten Elemente wissenschaftlicher Dokumentationen (Protokolle/Laborbuch) benennen und
wissenschaftliche Versuche eigenständig dokumentieren.
• können verschiedene Arten von wissenschaftlichen Ergebnispräsentationen (Vortrag, Poster, Publikation)
nennen und unterscheiden. Zudem sind sie fähig wissenschaftliche Inhalte verständlich darzustellen.
• sind in der Lage Strategien zur gezielten Information und Erwerb von neuem Wissen umzusetzen und ihr
erarbeitetes Fachwissen aktiv in eine wissenschaftliche Diskussion einzubringen.
• sind in der Lage zielgruppengerecht Präsentationen zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
• können grundlegend die Regeln konstruktiven Feedbacks wiedergeben und anwenden.
• können die für sie relevanten Regeln der guten wissenschaftlicher Praxis benennen, setzen sich mit diesen
auseinander und können diese verinnerlichen. Insbesondere soll die Notwendigkeit von verantwortlichem,
professionellem Handeln in der Wissenschaft bewusst werden.
Lehrformen
Vorlesung mit Übungs- und Diskussionsanteilen, theoretische und praktische Übung, Seminar mit mündlicher
Präsentation.
Inhalte
In diesem Modul bekommen Studierende die grundlegenden Kenntnisse wissenschaftlichen Arbeitens vermittelt. In
34
Pflichtmodule im 4. Semester
der Vorlesung werden die Themen wissenschaftliches Arbeiten und Präsentieren behandelt. Der zweite Teil der
Vorlesung befasst sich mit der Ethik in der Biologie.
Vorlesung Teil I: Schlüsselqualifikationen
Was machen eigentlich BiowissenschaftlerInnen und wie arbeiten diese? Was charakterisiert eine wissenschaftliche
Hypothese? Wie laufen naturwissenschaftlicher Erkenntnisprozesse ab? Welche Arten von Informationsquellen gibt
es und welche kann ich nutzen. Was bedeutet Peer Review und was ist der Impact-Faktor? Wie komme ich schnell
an Literatur? (PubMed vs. Google?) Wie ist ein gutes Protokoll aufgebaut?
Wie kommunizieren Wissenschaftler ihre Ergebnisse? Was ist der Unterschied im Aufbau und Struktur von Posterund mündlicher Präsentationen? Gibt es unterschiedliche Arten von Protokollen? Was habe ich zu beachten wenn
ich Ergebnisse protokolliere? Was unterscheidet eine Abschlussarbeit von einem wissenschaftlichen Artikel? Wie
stelle ich meine Ergebnisse am besten dar? Wie ist ein guter Vortrag aufgebaut? Was zeichnet eine gute Abbildung
aus? Wie konzipiere ich einen guten Vortrag (Medien, Foliendesign, Abbildungsdesign, Didaktik des
Folienaufbaus)? Diese Fragen und viele weitere werden wir innerhalb dieser Vorlesung beantworten.
Vorlesung Teil II: Ethik und (bio)wissenschaftliche Verantwortung
„Gute wissenschaftliche Praxis“: Was bedeutet dies für die Wissenschaft und speziell für mich als Student? Wie
geht man mit wissenschaftlichem Fehlverhalten, Plagiaten und Datenfälschen um? Git es Richtlinien der
Universität? Wo finde ich die Forschungsdatenrichtlinien der HHU? Zu verantwortlichem Handeln gehört weit mehr
als die Vermeidung von Fehlverhalten. Auch Ressourcenschonung durch effiziente Versuchsplanung und
Durchführung, die Umsicht beim Umgang mit gefährlichen Substanzen, infektiösen Agenzien, Stammzellen,
Tierexperimenten, Strahlung, gentechnisch veränderten Organismen, Datenschutz und die Forschung am
Menschen gehört ebenfalls dazu.
Übungen/ Seminar:
In den Übungen bzw. den Seminaren werden die in der Vorlesung vermittelten Kenntnisse angewendet und
verinnerlicht.
Englischkurs
Aktuelle Fachliteratur wird fast ausschließlich in englischer Sprache verfasst. Somit ist ein grundlegender
Englischsprachkurs als Schlüsselqualifikation essentiell. Dieser Sprachkurs wird vom Sprachenzentrum der
Studierendenakademie für unterschiedliche Leistungsniveaus angeboten.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Keine Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
Seminarvortrag
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Halten zweier Seminarvorträge von 15 Minuten, der die Kriterien eines wissenschaftlichen Vortrags erfüllt.
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen: Stellenwert der Note für die Endnote: Unterrichtssprache: Deutsch
Deutsch
Sonstige Informationen:
Es gibt Sprachkurse für unterschiedliche Leistungsniveaus. Damit Studierende in die für Sie geeigneten Kurse
zugeordnet werden, wird von der Studierendenakademie ein Einstufungstest durchgeführt. Dieser Einstufungstest
wird in der Regel nur einmal durchgeführt
35
Pflichtmodule im 5. Semester
Mathematische Modellierung in der Biologie I
Mathematic Modelling in Biology I
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Markus Kollmann ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Markus Kollmann, Prof. Dr. Oliver Ebenhöh
Modulorganisation
Prof. Dr. Markus Kollmann
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
60 h
120 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 1 SWS
jedes Wintersemester
15 Studierende
Übung:
3 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden kennen die Regeln und Konzepte der Matrixalgebra. Sie können lineare Gleichungssysteme
lösen, kennen die Kriterien für deren Lösbarkeit, und können dieses Wissen auf Optimierungsprobleme der linearen
Regression und der linearen Klassifikation anwenden. Sie kennen die zentralen Konzepte der Maximum-LikelihoodMethode, der Bayesschen Inferenz, und der L1/L2-Norm-Regularisierung. Sie sind in der Lage die erlernten
Inferenzmethoden auf biologische Daten anzuwenden und deren Ergebnisse durch Kreuzvalidierung zu bewerten.
Lehrformen
Vorlesung, aktive Teilnahme an Übungen
Inhalte
- Einführung in Programmiersprache Phyton
- Matrix Algebra
- Lineare Gleichungssysteme (Regression)
- Eigenwertprobleme (Hauptkomponentenanalyse)
- Linear Programming (Flux Balance Analysis)
- Globale Optimierung
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen
(2) Rechtzeitige Abgabe der Übungsaufgaben, welche ausreichende mathematischer Fähigkeiten und Kenntnisse
demonstrieren
(3) Bestehen der Abschlussprüfung des Kompetenzbereichs Wissen
(4) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
6/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
36
Pflichtmodule im 5. Semester
Das Modul wird zentral vergeben. Empfehlenswerte Literatur: C. Bishop, Pattern recognition and machine learning.
37
Pflichtmodule im 5. Semester
Biostatistik I
Biostatistics I
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Andreas Weber ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Andreas Weber, Dr. Veiko Krauß ([email protected])
Modulorganisation
Dr. Veiko Krauß
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
90 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übungen:
5 SWS
jedes Wintersemester
15 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können in der Programmier-Umgebung R einfache Schleifen, Skripte und Funktionen
selbstständig erstellen. Die Studierenden können mit Hilfe von R Daten effektiv und sachgerecht visualisieren. Die
Studierenden können die Datenstruktur biologischer Experimente erklären und können sie sowohl mit
beschreibender als auch mit schließender Statistik analysieren und darstellen. Sie beherrschen statistisch korrekte
Versuchsplanung. Die Studierenden können die Grundlagen statistischer Analyse erläutern und ihren Zweck
begründen.
Lehrformen
Vorlesung und selbstständige praktische Übungen am Computer
Inhalte
Einführung in R (Vektoren, Matrizen, Tabellen, Schleifen, Funktionen, Skripte)
Laden, schreiben und Reformatieren von Datensätzen in R
Grafik in R (Histogramme, Säulendiagramme, Kastengrafik (Boxplot), Liniendiagramme, Streudiagramme,
Summenkurven, Gestaltung von Diagrammen)
Verteilungen (z.B. Bionomial, Gauss, Poisson)
Teststatistiken (t-Statistik, z-Statistik, F-Statistik)
Anova
Korrelation
Lineare, Logistische und Nicht-lineare Regression
Bootstrapping
Vergleich von Modellen
Versuchsplanung
Vorlesung: Im ersten Teil werden die unterschiedlichen Datentypen anhand von Beispielen erläutert und ihre
Darstellung erklärt. Unterschiedliche Methoden beschreibender und schließender Statistik für die verschiedenen
Datentypen werden gezeigt. Unterschiedliche Regressionsmodelle (linear, logistisch, nicht-linear) werden erläutert
und angewendet.
Übungen: Die theoretischen Grundlagen werden in der Vorlesung täglich vor den Übungen vermittelt. In den
Übungen werden die theoretischen Grundlagen durch Anwendung vertieft. Für jedes Thema der Vorlesung werden
ein oder mehrere Beispieldatensätze am Computer in R bearbeitet und dargestellt. Die beschreibende Statistik wird
vor allen mit Hilfe von Visualisierungen geübt.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
38
Pflichtmodule im 5. Semester
(1) Schriftliche Prüfung (60%) über die Inhalte der Vorlesung und der Übungen
(2) Übungen (40%)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen
(2) Rechtzeitige Abgabe der Übungsaufgaben in akzeptabler Qualität
(3) Bestehen der Abschlussprüfung
(4) Teilnahme an der Einführungsveranstaltung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biologie
Bachelor Biologie plus international
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
6/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen teilweise in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Die Lehrveranstaltung stützt sich wesentlich auf Lehrmaterialien von Prof. Dr.
Gerald Schönknecht, Oklahoma State University, USA.
Zur Vertiefung der vermittelten Theorie eignet sich Köhler/Schachtel/Voleske: Biostatistik. Eine Einführung für
Biologen und Agrarwissenschaftler. 5.Auflage 2012, Springer Spektrum.
39
Pflichtmodule im 5. Semester
Bioinformatik I
Bioinformatics I
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Thomas Wiehe ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Kay Hofmann, Prof. Dr. Thomas Wiehe, Prof. Dr. Andreas Beyer, Dr. Brigitte Kisters-Woike, PD Dr. Kerstin
Hoef-Emden
Modulorganisation
Prof. Dr. Thomas Wiehe
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit Selbststudium
Dauer
360 h
12 CP
188 h
172 h
7 Wochen; erste Hälfte
Wintersemester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übungen: 8 SWS
jedes Wintersemester
15 Studierende
Vorlesung: 3,5 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden beherrschen die Grundbegriffe der in der Bioinformatik üblichen Programmiersprachen. Sie
können die informatorischen Grundlagen EDV-basierter Sequenzanalyse beschreiben. Die Studierenden können
sich am Computer in einer Linux-Umgebung orientieren, Befehle erfolgreich in ein Programm integrieren und in
einfachen Programmiersprachen kurze Programme selbstständig schreiben und erfolgreich auf biologische
Datensätze anwenden. Sie sind in der Lage, grundlegende bioinformatische Fachliteratur inhaltlich zu erschließen
und sachgerecht zu präsentieren.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Übung zur selbstständigen Computerprogrammierung in Einzel- und Gruppenarbeit
Inhalte
• Betriebssystem Linux (im freiwilligem 3-taegigem Vorkurs)
• Programmierung in shell, awk und R. Bioinformatische Anwendungen in R
• Biologische Datenbanken
• Algorithmen der Bioinformatik
• Sequenzvergleich und Alignment (DNA; Proteine)
• Evolutionäre Grundlage der Sequenzänderung
• Proteinstruktur; Vorhersage von Proteinstrukturen
• Genomik-Transkriptomik-Proteomik
• Genexpression und Transkriptionsregulation
• Proteinstruktur
• Metabolische und genregulatorische Netzwerke, Signaltransduktionswege
• Anwendungen und Fallbeispiele
Der Kurs „Bioinformatik 1 – Programme und Algorithmen” führt in die Computerprogrammierung mit Skriptsprachen
40
Pflichtmodule im 5. Semester
(awk und Perl) ein, die aufgrund ihrer einfachen Struktur insbesondere für Anfänger geeignet sind; sie eignen sich
hervorragend für die Verarbeitung von Textdateien (z.B. DNA-Sequenzen) und die Erstellung von Skripten für die
Durchführung komplexer Arbeitsabläufe. Die Studierenden lernen biologische Datenbanken kennen. Im zweiten Teil
des Kurses lernen die Teilnehmer verschiedene für die Bioinformatik wichtige Klassen von Algorithmen kennen. Es
werden klassische Algorithmen anhand von biologisch relevanten Problemen erläutert und spezielle – auf die
Biologie zugeschnittene – neue Algorithmen besprochen.
Übung:
Die Studenten wenden die in der Vorlesung gelernten Programmiertechniken zunächst auf einfache Probleme an
und erarbeiten sich dadurch ein grundlegendes Verständnis der Programmierung. Die vorgestellten Algorithmen
werden ebenfalls exemplarisch von den Studenten implementiert und auf einfache, biologisch motivierte Probleme
angewandt.
Seminar:
In der Bioinformatik werden häufig in Perl programmierte „Pipelines“ aus aneinandergereihten existierenden
Programmen angewendet, um komplexe Fragestellungen anhand großer Datensätze zu beantworten. Im Seminar
wird sich jeder Teilnehmer auf Grundlage von Review-Artikeln sowie Primärliteratur einen Überblick über
verschiedene Ansätze bzw. Programme zur Lösung eines bioinformatischen Problems erarbeiten und das Ergebnis
den anderen Teilnehmern in einem Seminarvortrag vorstellen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und der Übungen
(2-stündige Klausur)
(2) Kompetenzbereich Programmierung (25% der Note): Schriftliche Hausarbeit zu den Übungsaufgaben
(3) Kompetenzbereich Präsentation (25% der Note): Ausarbeiten und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Praktikum und Seminar
(2) Rechtzeitige Abgabe von erstellten Programmen / Protokollen, die den Anforderungen wissenschaftlicher Arbeit
entsprechen
(3) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(4) Bestehen der Abschlussprüfung des Kompetenzbereichs Wissen
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Master of Biological Sciences
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
12/223 CP)
Unterrichtssprache
Englisch und bei Bedarf Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung: (i) Wünschiers, R. (2007) Computational Biology. Springer
Verlag; (ii) Hansen, A. (2004) Bioinformatik. 2. Auflage, Birkhäuser Verlag; (iii) Haubold, B., Wiehe, T. (2006)
Introduction to Computational Biology. Birkhäuser Verlag; (iv) Spezielle Primärliteratur (wird gesondert bekannt
gegeben)
41
Pflichtmodule im 5. Semester
Biophysik der Zelle
Physical Biology of the Cell
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Andreas Weber ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Andreas Weber, Dr. Nicole Linka ([email protected]), Prof. Dr. Matias Zurbriggen
([email protected]), Prof. Dr. Alexander Büll ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Andreas Weber
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
90 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 2 SWS
jedes Wintersemester
15 Studierende
Seminar:
1 SWS
Praktikum: 3 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende biophysikalische Prozesse im Bereich der Zell- und Molekularbiologie
beschreiben und erklären. Sie haben ein quantitatives Verständnis fundamentaler biologischer Prozesse. Sie
kennen sowohl Prinzipien und Ansätze der Synthetischen als auch fortgeschrittene biophysikalische Methoden und
Konzepte. Sie können die in diesen Modul verwendeten Messgerät-Typen sicher bedienen und ihre Ausgaben
selbstständig auswerten. Sie sind in der Lage, die Ergebnisse ihrer Experimente sachgerecht zu dokumentieren und
zu interpretieren sowie in eingängiger Form mündlich und schriftlich zu präsentieren.
Lehrformen
Vorlesung, Literaturseminar, Übungen (tw. als Hausaufgaben), eigenständiges Praktikum mit Protokoll
Inhalte
Die Vorlesung vermittelt die mathematischen und physikalischen Grundlagen der Zell- und Molekular-biologie.
Dabei stehen grundlegende physikalische Konzepte, im Vordergrund, die für ein quantitatives Verständnis
biologischer Prozesse unerlässlich sind. Die Studenten werden auch mit modernen Methoden der Synthetische
Biologie vertraut gemacht, die eine quantitative Beschreibung vom zellulären Prozesse ermöglichen. Die Studenten
werden lernen, dass die Anwendung weniger grundlegender physikalischer Modelle es ermöglicht, ein quantitatives
Verständnis für so unterschiedliche biologische Prozesse wie Zellteilung oder Proteinaggregation in
neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson) zu entwickeln.
Die Übungen werden den quantitativen Teil der Veranstaltung vertiefen und das Verständnis der Bedeutung
mathematischer Modelle in der Zell- und Molekularbiologie entwickeln. Die bearbeiteten Übungen werden
eingesammelt, mit den Studenten besprochen und benotet.
Im praktischen Teil des Biophysikkurses werden Membrantransportprozesse untersucht, an denen sich viele
biophysikalische Prinzipien studieren lassen, wie z.B. der Zusammenhang zwischen Triebkraft und Transportrate
(Strom-Spannungskurven), Bindungsphänomene (Affinität von Membrantransportern), oder die Bedeutung von
Oberflächenpotentialen. Die vorhandene instrumentelle Ausstattung (Port-A-Patch von Nanion und das Ionovation
Compact Bilayer System), ermöglicht die Durchführung anspruchsvoller und interessanter biophysikalischer
Experimente. Model-Membransysteme wie Liposomen oder Bilayer Systeme werden mit Ionophoren wie Gramicidin
oder Alamethicin dotiert werden. Dieser Ansatz erlaubt es, eine Vielzahl grundlegender biophysikalischer
Experimente durchzuführen und verschiedene Aspekte des Membrantransports quantitativ zu untersuchen. Die
Studenten werden angeleitet, ihr Projekt mit einem Protokoll einschließlich ausführlicher Datenanalyse
abzuschließen, und in einer kurzen Präsentation vorzustellen.
42
Pflichtmodule im 5. Semester
Literaturseminar der Studenten über klassische und aktuelle Originalarbeiten zu den Themen der Vorlesung und
des Praktikums.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen: Schriftliche Prüfung (50% der Note) über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (30% der Note): Übungen und Protokoll zu wissenschaftlichen Experimenten
(3) Kompetenzbereich Präsentation (20% der Note): Ausarbeitung, Halten und Diskutieren eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum, den Übungen und dem Literaturseminar.
(2) Rechtzeitige Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht
(3) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biologie
Bachelor Biologie plus international
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
6/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Das Modul erfolgt nach einem in den USA üblichen Syllabus (genaue, den
Studenten vor Modulantritt vermittelte Modulablaufs-Vorschrift). Es gibt eine Kurs-begleitende Webseite mit
sämtlichen Lehrmaterialien (Prof. Dr. Gerald Schönknecht, Oklahoma State University, USA). Als Lehrbuch wird
„Physical Biology of the Cell“ (2. Auflage) von Phillips / Kondev / Theriot verwendet.
43
Pflichtmodule im 6. Semester
Mathematische Modellierung in der Biologie II
Mathematic Modelling in Biology II
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Oliver Ebenhöh ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Oliver Ebenhöh, Prof. Dr. Markus Kollmann
Modulorganisation
Prof. Dr. Oliver Ebenhöh
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
60 h
120 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 2 SWS
jedes Sommersemester
15 Studierende
Übung:
2 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Prinzipien und Methoden mathematischer Modellierung erklären und für
die Analyse wesentlicher biologischer Zusammenhänge anwenden. Sie sind in der Lage, entsprechende
Fachpublikationen sachgerecht zu interpretieren und verständlich darzustellen.
Lehrformen
Vorlesung, aktive Teilnahme an Übungen
Inhalte
- Integration in höheren Dimensionen (z.B. Volumenintegrale)
- Integralsätze (Gauß, Stokes)
- Einführung in gewöhnliche Differentialgleichungen 1. Ordnung
- Lineare Differentialgleichungssysteme (z.B. Netzwerke der Genexpression)
- Partielle Differentialgleichung (z.B. Diffusion)
- Phasendiagramme
- Bistabilität, Bifurkation
- Oszillatoren
- Determinanten
- Stabilitätsanalyse
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert worden sein.
Inhaltlich: Mathematische Modellierung in der Biologie I muss absolviert worden sein.
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und der Übungen
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen
(2) Rechtzeitige Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht (Aufbau, Ablauf und Ergebnisse eigener mathematischer Modellierungen)
(3) Bestehen der Abschlussprüfung
(4) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
44
Pflichtmodule im 6. Semester
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
6/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
45
Pflichtmodule im 6. Semester
Biostatistik II
Biostatistics II
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Achim Tresch ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Achim Tresch, Prof. Dr. Andreas Beyer
Modulorganisation
Prof. Dr. Achim Tresch
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
75 h
105 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung: 3 SWS
jedes Sommersemester
15 Studierende
Übung:
2 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die theoretischen Grundlagen der schließenden Statistik mittels R/Bioconductor auf
hochdimensionale, biologische Daten anwenden. Sie können moderne, computerbasierte Verfahren zur Lösung von
Schätzproblemen erläutern, wie sie bei statistischen Inferenzproblemen auftreten. Die Studierenden können
longitudinale Daten analysieren, wie sie im Bereich der Genomanalyse anfallen. Die Studierenden können die
Besonderheiten hochdimensionaler Statistik umfassend darstellen und große Datensätze (z.B. multiples Testen)
analysieren bzw. fremde Analysen kritisch würdigen.
Lehrformen
Vorlesung, aktive Teilnahme an Übungen
Inhalte
Analyse hochdimensionaler Daten
Klassifikation, Receiver Operating Curves, Analyse multiples Testen
Regression (Regularisierung, Interaktionen)
Clustering + Hidden Markov Modelle
Statistikpakete in R/Bioconductor
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert worden sein.
Inhaltlich: Das Modul Biostatistik I muss absolviert sein.
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Übung
(2) Abgabe der Übungsaufgaben in akzeptabler Qualität
(3) Bestehen der Abschlussprüfung
(4) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biology
6/223 CP)
Unterrichtssprache
46
Pflichtmodule im 6. Semester
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
47
Pflichtmodule im 6. Semester
Bioinformatik II
Bioinformatics II
Modulverantwortliche/r
Prof Martin Lercher ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof Martin Lercher, Prof. Thomas Wiehe
Modulorganisation
Prof Martin Lercher
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
180 h
6 CP
90 h
90 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum: 4 SWS
jedes Sommersemester
15 Studierende
Vorlesung: 1,5 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die Strukturen biologischer, internet-basierter Datenbanken beschreiben sowie den
Aufbau relationaler Datenbanken erläutern. Sie können verwandte Sequenzen in Datenbanken identifizieren und
Stammbäume auf der Grundlage dieser Sequenzdaten erstellen und interpretieren. Die Studierenden beherrschen
die Re-Formatierung biologisch relevanter Datenformate. Sie sind in der Lage, einschlägige Fachliteratur inhaltlich
zu erschließen und sachgerecht zu präsentieren.
Lehrformen
Vorlesung, eigenständiges Praktikum, Protokoll, Seminarvortrag
Inhalte
Databases, annotation, curation, text mining
Usage of biological databases (in particular EBI and NCBI databases)
Choice and usage of programs for sequence analysis
Rekonstruction of phylogenetic information, e.g., phylip, phyML, MrBayes
BioPerl
Usage of bioconductor for RNAseq
Mapping and assembly of sequences
SNP discovery
Analysis of DNA polymorphism, e.g., DnaSP, PopGenome
Identification of copy number variation
Identification of regulatory sequences (ChIP-Seq)
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: Das Modul Bioinformatik I muss absolviert worden sein.
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum und Seminar
(2) Rechtzeitige Abgabe von erstellten Programmen / Protokollen, die den Anforderungen wissenschaftlicher Arbeit
entsprechen
(3) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(4) Bestehen der Abschlussprüfung
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
48
Pflichtmodule im 6. Semester
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biologie, Bachelor Informatik
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
6/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
49
Pflichtmodule im 6. Semester
Systembiologie
Systems Biology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Stanislav Kopriva ([email protected]), Prof. Dr. Kai Stühler ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Stanislav Kopriva, Prof. Dr. Kai Stühler, Dr. Veiko Krauß, Dr. Sabine Metzger
Modulorganisation
Prof. Dr. Stanislav Kopriva, Prof. Dr. Kai Stühler, Dr. Veiko Krauß
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
150 h
210 h
1 Semester, 6
Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum: 7 SWS
jedes Sommersemester
15 Studierende,
Vorlesung 2 SWS
Aufteilung in 2-3
Seminar
1 SWS
rotierende
Gruppen zu den
Themen
Lernergebnisse/Kompetenzen
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studentinnen und Studenten Fachterminologie, Theorie,
Praxis und ausgewählte Themen der Metabolomik, Proteomik, Transkriptomik und Epigenetik nennen und
beschreiben. Sie können mit verschiedenen einschlägigen Laborgeräten theoretisch und praktisch umgehen. Sie
sind in der Lage, wissenschaftliche Fragestellungen auf den Gebieten der Metabolomik, Proteomik, Transkriptomik
und Epigenetik zu entwickeln und zu formulieren. Sie können in englischer Sprache Vorträge halten, Protokolle
verfassen und wissenschaftlich diskutieren.
Lehrformen
Vorlesung, eigenständiges Praktikum, Protokoll, Seminarvortrag
Inhalte
Vorlesung:
Methoden der Metabolit Analyse – targetted vs. untargetted, Massenspektrometrie, Chromatographie, HPLC,
verschiedene Detektionssysteme, Isotopen, Analyse unbekannten Metaboliten, Datenbanken, Netzwerke, MapMan,
etc.
Proteomik - targeted vs. Untargeted Quantifizierung von Proteinen, Massenspektrometrie, Chromatographie, HPLC,
2D-Gelelektrophorese, Isotopenmarkierung, Datenbanken, MASCOT
Molekulare Bestandteile des Chromatins, Zusammensetzung des Genoms, Ebenen der Chromatinstruktur,
Transkriptomik, Analyse von Mikroarrays, RNA-Sequenzierung (RNA-Seq), Transkription und Chromatin,
Funktionen von RNA-Molekülen im Chromatin, Positionseffekt-Variegation (PEV) und Chromosomenterritorien,
Histoncode als epigenetisches Signal, Centromere, Telomere, Replikation des Chromatins, Imprinting und
Geschlechtsbestimmung, (Gen-)dosiskompensation
Praktikum:
Metabolomik – Probenvorbereitung, Massen-Spektroskopie, Messung, Datenauswertung
Proteomik – Probenvorbereitung, 2D-Gelelektrophorese, Massen-Spektrometrie, Messung, Datenauswertung
Analyse von CHIP-Seq-Datensätzen und von genomweiter DNA-Methylierung, Quantitativer Nachweis repetitiver
50
Pflichtmodule im 6. Semester
DNA
Seminar:
Journal club - eine Vorstellung (30 min) wissenschaftliches Paper zu den Modul-Themen aus einer Vorauswahl.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (60% der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20% der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (20% der Note): Ausarbeiten und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum und Seminar
(2) Rechtzeitige Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht
(3) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(4) Bestehen der Abschlussprüfung des Kompetenzbereichs Wissen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
12/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
Ablauf:
Je eine Woche kombinierte Vorlesung/Praktikum zu den Themen Metabolomik, Targetted Analysis, Proteomik und
Epigenetik/Transkriptomik, danach Seminar zu zuvor ausgeteilten Vortragsthemen.
51
Pflichtmodule im 7. Semester
Synthetische Biologie
Synthetic Biology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Ilka Axmann ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Ilka Axmann, Prof. Dr. Oliver Ebenhöh, Prof. Dr. Maria von Korff Schmising
Modulorganisation:
Prof. Dr. Ilka Axmann, Prof. Dr. Oliver Ebenhöh, Prof. Dr. Maria von Korff Schmising
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum: 6 SWS
jedes Wintersemester
15 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen: Die Studentinnen und Studenten kennen nach erfolgreichen Abschluss des
Moduls Fachterminologie, Theorie, und ausgewählte praktische Anwendungen der synthetischen Biologie. Sie sind
in der Lage, wissenschaftliche Fragestellungen zu entwickeln und zu formulieren sowie fortgeschrittene, quantitative
Methoden der Molekularbiologie, Biochemie und Genetik sowie der Modellierung anzuwenden. Sie sind in der Lage,
ihre Versuche und Resultate zu dokumentieren und selbstständig zu interpretieren. Sie können in englischer
Sprache Vorträge halten, Protokolle verfassen und wissenschaftlich diskutieren.
Lehrformen
Vorlesung, eigenständiges Praktikum, Protokoll, Postererstellung, Seminarvortrag
Inhalte
Vorlesung: Im ersten Teil werden grundlegende Konzepte der Synthetischen Biologie sowie die darin verwendeten
experimentellen Methoden vorgestellt. Themen sind u.a. Genregulation und Expression, Design und Klonierung von
Vektoren, RNA- und Proteindesign, Biobricks und Modularität, gerichtete Evolution, quantitative Verfahren zur RNAund Proteincharakterisierung und deren Datenanalyse, Biosensoren, Schaltkreise in Zellen, Anwendungen für
Medizin, Umwelt und Biotechnologie.
Im zweiten Teil stehen die Systembiologie sowie die dafür essentielle mathematische Beschreibung dynamischer
Systeme im Vordergrund. Vorgestellt werden bistabile (z.B. molecular switches) und oszillatorische Systeme (z.B.
Goodwin-Oszillator, Repressilator, Räuber-Beute-Modell), sowie einfache Systeme mit komplexer Dynamik (z.B.
Morris-Lecar-Modell der neuronalen Dynamik).
Praktikum: Es wird eine Projektaufgabe aus dem Bereich der synthetischen Biologie selbstständig erarbeitet.
Quantitative, experimentelle Methoden aus dem Bereich der Molekularbiologie, Biochemie und Genetik und
theoretische Methoden, wie mathematische Modellierung und Computersimulationen, kommen dabei zum Einsatz.
Optional kann das Projekt bei der International Genetically Engineered Machine competition (iGEM) angemeldet
werden. Dafür ist ein zusätzlicher Arbeitsaufwand auf freiwilliger Basis notwendig, um die Anforderungen von
iGEM zu erfüllen.
Seminar: Seminarvorträge und Übungen zu wichtigen Beispielen der Synthetischen und der Systembiologie aus der
Literatur.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich:
Interesse an quantitativen Labor- und mathematischen Methoden sowie Vorkenntnisse in den
Grundlagen der Molekularbiologie, Biochemie, Genetik, Statistik, Bioinformatik und mathematischer Modellierung
werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
52
Pflichtmodule im 7. Semester
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (50% der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Praktikum und Seminar
(2) Rechtzeitige Abgabe eines Protokolls oder Posters, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen
Dokumentation entspricht
(3) Halten und Diskutieren von Seminarvorträgen
(4) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein (B.Sc. Quantitative Biologie
9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Literatur und Unterlagen in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
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Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V402
Wirbeltierentwicklung
Vertebrate Development
Modulverantwortliche/r
U. Rüther ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Rüther, Dildrop, Gerhardt
Modulorganisation
Dildrop ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können
• die grundlegenden Konzepte der Entwicklung von Wirbeltieren beschreiben und auf konkrete Objekte
anwenden.
• analytische Fragestellungen aus diesem Bereich selbständig lösen.
• unter Anleitung Präparationen und histologische Analysen durchführen.
• selbstständig Daten in Tabellen und Figuren darstellen.
• ihre Ergebnisse mittels Primär- und Sekundärliteratur diskutieren.
• zu einem vorgegebenen Thema eine zielgruppengerechte Präsentation planen, erstellen und vor einer
Gruppe vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Praktikum, Referat, Präsentationen
Inhalte
Vorlesung: Allg. Grundlagen der Wirbeltierentwicklung; Achsenfestlegung bei Frosch, Huhn und Maus,
einschließlich molekularer Basis; Neurogenese: Entwicklung Hirn versus Rückenmark, dorso-ventrale Polarität,
Neuralleistenzellen; Somitogenese: Koordination der Somitenpaar-Entstehung (Hairy-Ossillator), Identität der
Somiten, Differenzierung von Myotom, Skelerotom, Dermatom; Molekulare Grundlagen der Gliedmaßenentwicklung:
Initiation Vorder- versus Hinterbein, Spezifikation Längsachse, Zehenidentität (Shh und Modifikationen), Gelenke,
Knochenentwicklung (direkt und indirekt).
Seminar: pro Student ein Seminarvortrag zum Thema des Moduls anhand einer wissenschaftl. Publikation
Praktikum: Huhn- und Mausentwicklung: Präparation von allen Entwicklungsstadien; Isolation von Organen bzw.
Strukturen der Embryonen. Histologische Analysen. Kultivierung von Embryonen: Isolation von befruchteten Eizellen
(Zygoten) und Blastozysten der Maus; Kultivierung früher Maus- und Huhn-Embryonen. Aufarbeitung der Daten:
Nutzung von Medline; digitale Bearbeitung der Fotos.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Wirbeltierentwicklung werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen`(70% der Note): Schriftl. Prüfung über die Inhalte der Vorlesung
(2) Kompetenzbereich ´Beobachten und Dokumentieren` (15% der Note): Darstellung der Präparationen durch
Zeichnungen und Notizen
(3) Kompetenzbereich ´Wissenschaftl. Präsentieren` (15% der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
54
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Teilnahme an der Vorbesprechung
(2) Regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen,
(3) Präsentation eines Vortrages
(4) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
55
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V403
Genomik und Molekularbiologie der Pflanzen
Genomics and Molecular Biology of Plants
Modulverantwortliche/r
Priv.-Doz. Dr. Karin Meierhoff und Mitarbeiter ([email protected])
Dozent/innen
Priv.-Doz. Dr. Karin Meierhoff und Mitarbeiter
Modulorganisation
Priv.-Doz. Dr. Karin Meierhoff
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
270 h
9 CP
120h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit der Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Konzepte und Methoden der Genomik und Molekular- biologie der Pflanzen
beschreiben und erklären. Sie führen unter Anleitung einfache moleku- larbiologische und genetische
Experimente/Techniken aus. Sie dokumentieren präzise die durchgeführten Versuche und werten sie aus, bzw.
bewerten sie. Die Studierenden können selbstständig und sachgerecht mit den grundlegenden Messgeräten und
anderen Apparaturen bzw. Instrumenten aus dem Labor umgehen. Die Studierenden sind in der Lage mit
wissenschaftlichen Texten zu arbeiten und deren Inhalte verständlichen in einem Vortrag darzustellen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
• Molekularbiologische und genomische Methoden: Restriktionsenzyme, Rekombinationsklonierung,
Klonierungsvektoren, PCR, cDNA-Klonierung
• Transkriptionelle Genregulation im Kern und der Plastide (Promotoren, Enhancer, allgemeine und
regulatorische Transkriptionsfaktoren, differentielle Genexpression)
• Posttranskriptionelle Genregulation im Kern und der Plastide: RNA-Prozessierung (5'-und 3‘-Modifizierungen
von Transkripten, Introns und RNA-Spleißen, RNA-Edierung), Translationskontrolle (Translationszyklus, RNAQualitätskontrolle), regulatorische RNAs
• Genetische Analyse biologischer Funktionen: Vorwärtsgenetik, Reversgenetik (Transkriptomanalyse [DNAMikroraster, RNA-Seq], Proteomanalyse [2D-Elektrophorese, massenspektrometrische Methoden],
Interaktomanalyse [2-Hybridsysteme, Epitopmarkierung von Proteinen und affinitätschromatographische
Aufreinigung])
Praktikum:
(1) Amplifzierung von DNA mittels PCR; Reaktionsbedingungen und Primeranalyse
(2) Klonierung von DNA und Sequenzanalyse.
(3) Analyse von RNA: Northernhybridisierung und semi-quantitative RT-PCR.
(4) Proteinanalytik: SDS-Gelelektrophorese und Immunoblotting.
Seminar:
• Gateway-Klonierung
• DNA Sequenzierung
• Transkriptionsfaktoren; Klassen und Wirkungsweise
56
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
•
•
•
•
Regulatorische RNAs
Modellsystem Arabidopsis thaliana
Hefe-Zwei-Hybrid-System
Massenspektrometrie
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich: Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20% der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation: Erarbeitung des Stoffes, Darstellung der Inhalte, Vortrag und Diskussion
(10%)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Teilnahme am Seminar und Absolvieren eines Seminarvortrages
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor- und Bachelor-Plus/International-Studiengänge der Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) prozentual in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
57
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V404a
Allgemeine Mikrobiologie
General Microbiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Michael Feldbrügge ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Michael Feldbrügge, Prof. Dr. Joachim Ernst
Modulorganisation
Prof. Dr. Michael Feldbrügge ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Semester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden besitzen umfassende Kenntnisse der Molekularbiologie der Phagen, Bakterien und
eukaryontischen Mikroorganismen. Die Studierenden können klassische und grundlegende gentechnologische
Methoden bei Mikroorganismen anwenden, deren theoretischer Hintergrund den Studierenden in der Vorlesung
vorgestellt wurde. Die Studierenden können die experimentellen Vorgaben umsetzen und die einzelnen
Versuchsschritte durchführen. Die Studierenden können selbstständig und sachgerecht mit den grundlegenden
Messgeräten und anderen Apparaturen bzw. Instrumenten aus dem Labor umgehen. Studierende können ihre
Ergebnisse protokollieren und mithilfe aktueller Literatur diskutieren. Die Studierenden sind in der Lage, zu einem
vorgegebenen Thema der allgemeinen Mikrobiologie eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen
und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Bacteriophagen: Aufbau, Zyklen, Transduktion, Plaques, Eclipse, temperente Phagen, Lambda-Regulation,
Konversion, Phage display, Anwendungen; Bakteriengenetik: Mutation, Rekombination, Auxotrophie, Konjugation,
Transformation, Transduktion, Kompetenz, Plasmide, Cosmide, artifizielle Hefechromosomen, Klonierung,
Anwendungen; Zelloberfläche der Bakterien: Strukturen/Biosynthese LPS, Fimbrien, Flagellen, Phasenvariation
durch Rekombination, Methylierung, Insertion/Deletion; Chemotaxis-Formen/Ablauf/2-Komponentensystem,
Transport-Poren, Symport, Phosphotransferase, Bindeprotein-Abhängigkeit; klassische Hefegenetik: Entwicklung,
Komplementation, Rekombination, Plasmide, Mitochondrien; Molekulargenetik der Hefe: Genetische Elemente,
Vektoren, Genregulation; Zelloberfläche: Zellwand-Polysaccharide, Protein/Agglutinine, Melanin, Lipide-Strukturen,
Regulation OLE1-Gen, Antimykotika; Zellpolarisierung im Zellzyklus und bei Pheromoneinwirkung Knospenbildung,
Signalwege, Cdc42 Regulation, Aktinformen, Pseudohyphen und echte Hyphen
Praktikum:
Bakterien-Anreicherung aus dem Boden; Enzymtests, Bakterien-Transformation; Ames-Test; mutagene
Substanzen, Penicillin-Anreicherung von Mutanten; Isolierung von Phagen aus Abwasser; Plaquemorphologie,
Phagen-Transduktion am Beispiel von P1; Hefekreuzung, Komplementation, mitotische Rekombination,
Genselektion, Auxotrophiemarker; Aminosäurepermeasen, Genklonierung und Expression in Hefe;
Zweihybridsystem, alkoholische Gärung
Seminar:
Anhand von Lehrbüchern und Originalpublikationen werden methodische Aspekte der allgemeinen Mikrobiologie
58
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
besprochen, die in engem Zusammenhang mit den Themen der Vorlesung und des Praktikums stehen. Studierende
halten einen Vortrag und diskutieren das Vorgestellte in der Gruppe.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in der Mikrobiologie aus Bio240 werden vorausgesetzt
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung
und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich „Dokumentation“ (30% der Note): Protokoll: Themenstellung, Durchführung, Auswertung
und Diskussion wissenschaftlicher Experimente
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Die Abschlussnote und damit die Vergabe von Leistungspunkten setzt sich zusammen aus:
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Vorbesprechung und Praktikum
(3) Abgabe eines wissenschaftlich einwandfreien Protokolls innerhalb des vorgegebenen
Zeitrahmens
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch und Englisch
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral.
59
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V404b
Allgemeine Mikrobiologie
General Microbiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Joachim Ernst ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Joachim Ernst, Prof. Dr. Michael Feldbrügge
Modulorganisation
Prof. Dr. Joachim Ernst ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden besitzen umfassende Kenntnisse der Molekularbiologie der Phagen, Bakterien und
eukaryontischen Mikroorganismen. Die Studierenden können klassische und grundlegende gentechnologische
Methoden bei Mikroorganismen anwenden, deren theoretischer Hintergrund den Studierenden in der Vorlesung
vorgestellt wurde. Die Studierenden können die experimentellen Vorgaben umsetzen und die einzelnen
Versuchsschritte durchführen. Die Studierenden können selbstständig und sachgerecht mit den grundlegenden
Messgeräten und anderen Apparaturen bzw. Instrumenten aus dem Labor umgehen. Studierende können ihre
Ergebnisse protokollieren und mithilfe aktueller Literatur diskutieren. Die Studierenden sind in der Lage, zu einem
vorgegebenen Thema der allgemeinen Mikrobiologie eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen
und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Bacteriophagen: Aufbau, Zyklen, Transduktion, Plaques, Eclipse, temperente Phagen, Lambda-Regulation,
Konversion, Phage display, Anwendungen; Bakteriengenetik: Mutation, Rekombination, Auxotrophie, Konjugation,
Transformation, Transduktion, Kompetenz, Plasmide, Cosmide, artifizielle Hefechromosomen, Klonierung,
Anwendungen; Zelloberfläche der Bakterien: Strukturen/Biosynthese LPS, Fimbrien, Flagellen, Phasenvariation
durch Rekombination, Methylierung, Insertion/Deletion; Chemotaxis-Formen/Ablauf/2-Komponentensystem,
Transport-Poren, Symport, Phosphotransferase, Bindeprotein-Abhängigkeit; klassische Hefegenetik: Entwicklung,
Komplementation, Rekombination, Plasmide, Mitochondrien; Molekulargenetik der Hefe: Genetische Elemente,
Vektoren, Genregulation; Zelloberfläche: Zellwand-Polysaccharide, Protein/Agglutinine, Melanin, Lipide-Strukturen,
Regulation OLE1-Gen, Antimykotika; Zellpolarisierung im Zellzyklus und bei Pheromoneinwirkung Knospenbildung,
Signalwege, Cdc42 Regulation, Aktinformen, Pseudohyphen und echte Hyphen
Praktikum:
Bakterien-Anreicherung aus dem Boden; Enzymtests, Bakterien-Transformation; Ames-Test; mutagene
Substanzen, Penicillin-Anreicherung von Mutanten; Isolierung von Phagen aus Abwasser; Plaquemorphologie,
Phagen-Transduktion am Beispiel von P1; Hefekreuzung, Komplementation, mitotische Rekombination,
Genselektion, Auxotrophiemarker; Aminosäurepermeasen, Genklonierung und Expression in Hefe;
Zweihybridsystem, alkoholische Gärung
Seminar:
60
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Anhand von Lehrbüchern und Originalpublikationen werden methodische Aspekte der allgemeinen Mikrobiologie
besprochen, die in engem Zusammenhang mit den Themen der Vorlesung und des Praktikums stehen. Studierende
halten einen Vortrag und diskutieren das Vorgestellte in der Gruppe.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in der Mikrobiologie aus Bio240 werden vorausgesetzt
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung
und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich „Dokumentation“ (30% der Note): Protokoll: Themenstellung, Durchführung, Auswertung
und Diskussion wissenschaftlicher Experimente
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Die Abschlussnote und damit die Vergabe von Leistungspunkten setzt sich zusammen aus:
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Vorbesprechung und Praktikum
(3) Abgabe eines wissenschaftlich einwandfreien Protokolls innerhalb des vorgegebenen
Zeitrahmens
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch und Englisch
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral.
61
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V405
Entwicklungsgenetik von Arabidopsis
Developmental genetics of Arabidopsis
Modulverantwortliche/r
Prof. Rüdiger Simon ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Yvonne Stahl
Modulorganisation
Prof. Rüdiger Simon ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Semester
12 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
1. Die Studierenden können das Entwicklungsprogramm von Arabidopsis beschreiben.
Sie sind mit grundlegenden Konzepten der Biologie von Stammzellen vertraut.
Sie kennen die Signalwege, die die Entwicklung von Meristemen kontrollieren.
Sie kennen und beherrschen Methoden zur induzierbaren Genexpression in transgenen Organimsen. Sie
verstehen Methoden zur Mutagenese.
2. Sie verstehen die Konzepte der Fluoreszenz-, konfokalen und Rasterelektronenmikroskopie.
Sie können mit diesen Techniken umgehen.
Sie haben grundlegende Techniken der Sterilgewebekultur erlernt.
3. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Entwicklungsgenetik von Arabidopsis
eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar, Anfertigung eines Praktikumsprotokolls
Inhalte
Vorlesung:
Die Grundlagen der Funktion, Regulation und Entwicklung von Stammzellsystemen in Pflanzen werden
durchgesprochen. Die in Pflanzen anzuwendenden Methoden der Zellbiologie und Molekularbiologie werden
vorgestellt.
Praktikum:
Im Kurs werden Arabidopsispflanzen in Sterilkulturen verschiedenen Phytohormonen ausgesetzt, um die
Meristementwicklung gezielt zu veränden. Durch induzierbare Fehlexpression verschiedener Regulatorgene werden
die Methoden zur Genregulation deutlich. Genexpression wird durch Reportergensysteme und durch Analyse der
RNA-Mengen anhand von quantitativen PCR-Methoden nachgewiesen. Die phänotypische Charakterisierung erfolgt
durch Replika-Rasterelektronenmikroskopie. Reportergenaktivierung wird durch Fluroeszenzmikroskopie sowie
durch konfokale Laserscanningmikroskopie untersucht. Wechselwirkungen zwischen Proteinen werden in vivo durch
FRET und FRAP Studien dargestellt.
Seminar:
Ausgewählte Originalarbeiten zur Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
62
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Inhaltlich:
Fundierte Kenntnisse dermolekularen Genetik, Biochemie und Entwicklungsbiologie werden
vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die
Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion
wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines
Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, bei Bedarf Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
63
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V406
Der Zellkern: Struktur, Funktion und seine
Rolle bei neurodegenerativen Aggregat-Erkrankungen
The Cell Nucleus: Functional Organization and
its Role in Neurodegenerative Diseases
Modulverantwortliche
Prof. Dr. Anna von Mikecz ([email protected])
Dozentin
Prof. Dr. Anna von Mikecz
Modulorganisation
Dr. Andrea Scharf ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommer- und Wintersemester
4 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der funktionellen Organisation des
Zellkerns beschreiben und das erworbene Methodenwissen praktisch anwenden. Die Studierenden können die
durchgeführten Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten. Sie können eigenständig ein
gegebenes Thema unter Zuhilfenahme englischsprachlicher Fachliteratur ausarbeiten und verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1) Einführung in nucleäre Prozesse: DNA-Reparatur, Transkription, Spleißen der RNA,
nucleozytoplasmatischer Transport, nucleäre Domänen / Mikroumgebungen, nucleäre
Proteolyse.
(2) Einführung in den Proteinabbau durch das Ubiquitin-Proteasomen System; Abgrenzung
zur lysosomalen Proteolyse, Autophagie und dem Proteinabbau in Mitochondrien.
(3) Störung der Proteinhomeostase als Ursache von intrazellulärer Proteinaggregation,
amyloider Proteinfibrillierung und Pathomechanismen neurodegenerativer
Aggregaterkrankungen.
(4) Das neurale System des Fadenwurms Caenorhabditis elegans; die Bedeutung von C.
elegans als Tiermodell für Neurodegeneration und Neurotoxizität.
Praktikum:
(1) Indirekte Immunfluoreszenz von nucleären Proteinen mittels verschiedener
mikroskopischer
Methoden und Auswertung der Daten mit Analysesoftware.
(2) Durchführung biochemischer Fraktionierungen der Zelle und Charakterisierung von
Proteinen mittels Western Blotting.
(3) Messung der globalen proteasomalen Aktivität in vitro, bzw. in Zellfraktionen, Lokalisation
von Komponenten des Ubiquitin-Proteasomen Systems sowie proteasomaler Aktivität in
subzellulären Kompartimenten auf Einzelzellebene und Nachweis der Degradation von
ausgewählten, nucleären Proteinen.
(4) Kultivierung von C. elegans und Beobachtung von neuralen Verhaltensphänotypen.
64
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Seminar:
Ausgewählte Original- und Übersichtsarbeiten zur funktionellen Organisation des Zellkerns und nucleären
Proteinhomeostase.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein;
Inhaltlich:
Keine.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): mündliche Prüfung über die Inhalte der
Vorlesung und des Praktikums;
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion
wissenschaftlicher Experimente);
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines
Seminarvortrags.
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen;
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum;
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht;
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt.
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben;
Ort: IUF - Leibniz Institut für umweltmedizinische Forschung
65
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V407
Molekularbiologie & Genomik
Molecular Biology and Genomics
Modulverantwortliche/r
U. Rüther ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Rüther, Dildrop
Modulorganisation
Dildrop ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der Genomanalyse
beschreiben. Die Studierenden können DNA-Sequenzen auswerten.
Die Studierenden können selbstständig mit Daten-Banken umgehen.
Die Studierenden können eigenständig in silico Versuche durchführen und planen.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Molekulargenetik eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Praktikum, Referat, Präsentationen
Inhalte
Vorlesung:
Einführung, Gene und Entwicklung; Methoden zur Genanalyse in der Entwicklung (Northern, In situ-Hybridisierung,
WISH, qRT-PCR, Microarray), Modellorganismen (Frosch, Zebrafisch, Huhn, Maus), Analyse der Gen-Regulation
(CNE, ChIP, Reporter-Mäuse), Gen-Inaktivierung (Komplett, konditionell, cre-only, cre+flp), Gen-Unterdrückung
(RNAi, Morpholinos), „Functional Genomics“ an Beispielen, molekulare Zytogenetik (FISH,Multi-Color), DNASequenzierung (1.Generation, Next Generation, Third Generation), Genom-Weite-Assoziations-(GWA)-Analysen.
Seminar:
Pro Student ein Seminarvortrag zum Thema des Moduls anhand einer wissenschaftl. Publikation
Praktikum:
Von der DNA zum Protein: DNA-Roh-Sequenzen; Exon-Intron-Organisation; Assembly der abgeleiteten cDNA;
Protein-Vergleiche; phylogenetische Verwandtschaft.
Von der DNA zur Gen-Regulation: Regulatorische Elemente und Zielgene; Expression-Profiling und CNEVorhersage
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Genomorganisation werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen`(80% der Note): Schriftl. Prüfung über die Inhalte der Vorle
sung
(2) Kompetenzbereich ´Wissenschaftl. Präsentieren` (20% der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen,
(2) Präsentation eines Vortrages,
66
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(3) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen,
(4) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
67
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V409
Molekulare Populationsgenetik
Molecular Population Genetics
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Martin Beye ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Martin Beye, Dr. Christina Vleurinck
Modulorganisation
Dr. Christina Vleurinck
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können gängige molekularmethodische Techniken (PCR, Restriktionen, Klonierungen,
Sequenzierungen) anwenden, um Nukleotidsequenzen von Genen zu generieren. Sie können einfache Hypothesen
entwickeln und sie unter Anwendung von Experimenten und statistischen Tests überprüfen. Die Studierenden
können Sequenzdaten analysieren und die Ursachen und Verteilung von Sequenzunterschieden in Genen
erläutern. Sie kennen die theoretischen Grundlagen der Genetik und Populationsgenetik. Die Studierenden sind in
der Lage, zu einem vorgegebenen Thema der molekularen Populationsgenetik eine zielgruppengerechte
Präsentation zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung und praktisches Arbeiten im Labor und im Rechenzentrum, Präsentation
Inhalte
Vorlesung:
1) Vielfalt von Merkmalen in Populationen, Bedeutung von Polymorphismen (Krankheiten, Anpassung, Geschichte
der Menschwerdung, QTL-Kartierung), Nachweis von Polymorphismen (vom Organismus bis zur DNA), neue
Sequenzierungs-Methoden beschreiben.
2) erklären, welche Mechanismen den Grad und die Verteilung der Polymorphismen bestimmen.
3) die Prozesse Mutation, Selektion, genetische Drift, „gene flow“theoretisch, experimentell und anhand von
Beispielen erläutert.
3) die Bedeutung für die Sequenzevolution von Genen zwischen Arten und innerhalb der Art. Beispiele: die
Populationsstruktur des Menschen: Menschwerdung, Gene bei der Honigbiene und der Taufliege: Funktions/Selektionsbeziehung.
4) Populationsgenetische Verfahren zum Nachweis der Selektion in DNA -Sequenzen, Abweichung von der
neutralen Erwartung (Theorie und Beispiele): McDonald-Kreitman-Test, nonsynonymous to synonymous ratios,
Tajima’s D.
Praktikum:
1) Die Studenten erlernen grundlegende molekulargenetische Techniken.
2) Die Studenten erlernen die selbstständige Analyse von Sequenzinformationen, das Generieren von
Hypothesen, Modellbildung und die Anwendung gängiger statistischer Tests.
3) Die Studenten erlernen den Umgang mit gängigen populationsgenetischen Programmen (u.a. Mega, DnaSp),
um Sequenzunterschiede an eigenen PC-Arbeitsplätzen zu analysieren. Die verwendeten Algorithmen werden
68
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
erläutert und statistische Testverfahren kennengelernt. Ferner wird der Umgang mit Datenbanken (u.a. NCBI,
FlyBase, Prosite) geschult.
4) Die Studenten erlernen, die Funktion und evolutionäre Geschichte von Genen aufgrund der
Sequenzinformation vorherzusagen.
Seminar:
Vortragsreihe über die evolutionäre Entstehung von Entwicklungsprozessen und Krankheiten,
Geschichte von Arten.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Genomorganisation werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich "Wissen" (70% der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich „“Ergebnisse präsentieren“ (20% der Note): schriftliches Protokollieren und Diskutieren der
im Praktikum erzielten Ergebnisse
(2) Kompetenzbereich "Wissenschaftliches Präsentieren" (10% der Note): Seminarvortrag
(Erarbeitung des Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs "Wissen" (Klausur)
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum und Präsentation der Ergebnisse als Versuchsprotokoll
(3) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP).
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
69
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V410
Gundlagen der eukaryotischen Mikrobiologie II
Principles of Eucaryotic Microbiology II
Modulverantwortliche/r
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig
Prof. Dr. Hegemann
Modulorganisation
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die Inhalte der Vorlesung und die Theorie der
praktischen Versuche wiedergeben und erklären. Die im Praktikum verwendeten Geräte können die Studenten
bedienen und die zugrunde liegende Theorie erklären. Die Methoden des Praktikums können die Studierenden auf
andere Fragen theoretisch und praktisch anwenden.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema eine zielgruppengerechte Präsentation zu
planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Hefe-Lebenszyklen; Alterung; Zellzykluskontrolle; Chromosomenzyklus mit Schwerpunkt Mitose;Hefegenome:
Struktur und Aufbau; Evolution des Genoms, Genduplikationen und Fitness;
moderne und klassische Methoden der Analyse von Hefeproteinen; Funktion von
konservierten Proteinen und Netzwerken via klassischer und reverser Genetik.
Praktikum:
Identifikation eines Hefegens mittels Kartierung: Paarung eines haploiden Hefestamms mit
mutiertem Allel X mit Teststämmen, Zufallssporen-Analyse, Bestimmung des Sporengenotyps,
Bestimmung der Rekombinationsfrequenz.
Komplementation einer konditional-letalen Mitose-Mutante: Isolierung der Hefe-GenbankPlasmid DNA aus E. coli, Transformation der Genbank in einen temperatur-sensitiven
Hefestamm und Selektion auf Wachstum unter nicht permissiven Bedingungen. Isolierung der
supprimierenden Plasmide aus der Hefe, Amplifikation in E. coli, Identifikation des
Wildtypgens mittels Restriktionsenzym- und PCR-Analyse.
Strukturelle Grundlagen von Hefe-Zellformen: Mikrotubulizytoskelett- und
Aktinzytoskelett-Mutanten von S. cerevisiae und S. pombe, Bestimmung der Defekte mittels (i)
Phasen-Kontrast-Mikroskopie (ii) Färbung des Aktin- und Mikrotubuli-Zytoskeletts;
Fluoreszenzmikroskopie.
Klonierung eines heterologen Gens in einen E. coli Expressionsvektor: Amplifikation des
Gens mittels PCR, Integration in Expressionvektor mittels homologer Rekombination in Hefe,
Isolation des Plasmids aus Hefezellen, Transformation und Amplifikation in E. coli, Plasmid
Präparation und Restriktionsenzymanalyse, Induktion der Genexpression in E. coli, Western70
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Blot-Analyse.
Seminar
Methoden
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
V-Modul 411 darf nicht Teil des Studiums gewesen sein.
Inhaltlich:
keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der
Vorlesung und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Anwendung des erworbenen Wissens (15% der Note):
Übungsaufgaben zu Experimenten aus dem Praktikum
(3) Kompetenzbereich wissenschaftliches Präsentieren (15% der Note): Seminarpräsentation
inklusive Hand-out
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(2) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP).
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
71
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V411
Grundlagen der eukaryotischen Mikrobiologie I
Principles of Eucaryotic Microbiology I
Modulverantwortliche/r
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig
Prof. Dr. Johannes Hegemann
Modulorganisation
apl. Prof. Dr. Ursula Fleig ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
16 Studierende
Vorlesung:
2 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die Inhalte der Vorlesung und die Theorie der
praktischen Versuche wiedergeben und erklären. Die im Praktikum verwendeten Geräte können die Studierenden
bedienen und die zugrunde liegende Theorie erklären. Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende
wissenschaftliche Fragestellungen der Mikrobiologie der Eukaryoten zu erläutern.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum
Inhalte
Vorlesung:
Zellwachstum und polarisierte Zellform: Rolle des Mikrotubuli- und Aktin-Cytoskeletts.
Intrinsische und extrinsische Kontrolle des Zellwachstums. Zellzyklus und Zellzykluskontrolle. Hefe als
eukaryotisches Modellsystem.
Praktikum:
Wachstum von Hefen: Wachstumskurven, Bestimmung der Generationszeit unter
unterschiedlichen Bedingungen, vegetative Vermehrung, haploide, diploide Hefen, Paarung,
Dimorphismus und filamentöses Wachstum, Eintritt in die Meiose und Sporulation,
Kreuzungen mit Tetraden- und Random-Spore-Analysen, Auxotrophie-Selektionsmarker.
Zellzyklus der Hefen: Zellzyklusmutanten (cdc) von S. cerevisiae und S. pombe,
Bestimmung der Zellzyklus-Stadien von wild-typischen und arretierten cdc
Mutanten mittels Mikroskopie und Durchflusszytometrie.
Genetik der Hefen: Komplementation einer konditional-letalen Mutante mittels einer HefeGenbank, Transformation der Genbank und Selektion der Genbankplasmide in den
relevanten Hefestamm; Selektion auf Wachstum unter konditionalen Bedingungen;.
Isolierung der supprimierenden Plasmide aus der Hefe, Amplifikation in E.coli,
Restriktionsenzymanalyse und DNA-Sequenzanalyse sowie bioinformatorische Analyse.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
V-Modul 410 darf nicht Teil des Studiums gewesen sein.
Inhaltlich:
keine
Prüfungsformen
(4) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(5) Kompetenzbereich Anwendung des erworbenen Wissens (30% der Note): Übungsaufgaben zu Experimenten
72
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
aus dem Praktikum
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(4) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(5) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(6) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP).
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
73
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V413
Genetische Grundlagen der Musterbildung während der
Entwicklung von Invertebraten
Genetic Mechanisms of Pattern Formation during
Invertebrate Development
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected]), Dr. André Bachmann ([email protected])
Modulorganisation
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommer- und Wintersemester
max. 16
Vorlesung:
1 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Mechanismen der Musterbildung bei Drosophila melanogaster zu
beschreiben und zu analysieren. Hierzu führen sie eigenständig genetische und histochemische Experimente durch.
Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Essays dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum mit eigenständiger Versuchsdurchführung, Anfertigung eines Essays über die im Praktikum
untersuchten Musterbildungsprozesse. Dabei werden die im Praktikum erzielten Ergebnisse und Bilder
eingearbeitet.
Inhalte
Im Modul werden grundlegende Prinzipien und Strategien der Musterbildung exemplarisch am Beispiel des
Modellorganismus Drosophila melanogaster untersucht. Die Studierenden lernen hierbei genetische und
histochemische Analysetechniken wie Antikörperfärbung, X-Gal-Färbung, in situ Hybridisierung, Mosaikanalyse und
Methoden der ektopischen Genexpression kennen. Darstellung und Auswertung erfolgen u.a. unter Verwendung
moderner lichtmikroskopischer Verfahren (Fluoreszenz- und Konfokalmikroskopie).
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich 'Wissen' (90% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich 'Anwendung erworbenen Wissens' (10% der Note): Bewertung des Essays
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
• regelmässige Teilnahme
• Bestehen der Klausur zum Kompetenzbereich 'Wissen'
• Die durchgeführten Versuche müssen vollständig und inhaltlich korrekt in Form eines Essays beschrieben
werden (Kompetenzbereich 'Anwendung erworbenen Wissens').
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
74
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V415
Molekularbiologische Techniken am Beispiel von
Drosophila melanogaster
Molecular Techniques in Drosophila melanogaster
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Thomas Klein ([email protected]), Dr. André Bachmann ([email protected])
Modulorganisation
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommer- und Wintersemester
max. 16
Vorlesung:
1 SWS
Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung eines Gens zu
erklären und anzuwenden. Hierzu führen sie am Beispiel von Drosophila melanogaster eigenständig
molekularbiologische, biochemische und histochemische Experimente durch. Die Studierenden können die
durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse interpretieren und in einen
Gesamtkontext einordnen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum mit eigenständiger Versuchsdurchführung, Anfertigung eines Praktikumsprotokolls
Inhalte
Allgemeine genetische, molekularbiologische und biochemische Methoden für die Genidentifizierung und charakterisierung von der Mutation zum Gen. In praktischen Versuchen führen die Studierenden unter Anleitung
selbständig biochemische, zell- und molekularbiologische Techniken wie z.B. Western-, Southern- und NorthernBlotting, Antikörperfärbung, in situ Hybridisierung, inverse PCR, Präparation von Nukleinsäuren und DNAKlonierung durch.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich 'Wissen' (90% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich 'Anwendung erworbenen Wissens' (10% der Note): Bewertung des Praktikumsprotokolls
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
• regelmässige Teilnahme
• Bestehen der Klausur zum Kompetenzbereich 'Wissen'
• Die durchgeführten Versuche müssen vollständig und inhaltlich korrekt in Form eines Praktikumsprotokolls
beschrieben werden (Kompetenzbereich 'Anwendung erworbenen Wissens').
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
75
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP).
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über die zentrale Vergabestelle (PD Dr. Schumann)
76
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V416
Transkriptionsregulation in Vertebraten
Transcriptional Regulation in Vertebrates
Modulverantwortliche/r
PD Dr. Joachim Altschmied ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
PD Dr. Joachim Altschmied, Univ.-Prof. Dr. Judith Haendeler, Dr. Niloofar Ale-Agha, Dr. Nadine Dyballa-Rukes, Dr.
Anna Eckers
Modulorganisation
Dr. Nadine Dyballa-Rukes ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes WS
6 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
In dem Modul werden die Grundlagen der Transkriptionskontrolle in Vertebraten sowie eine Auswahl
experimenteller Techniken erarbeitet. Ziel ist es den Teilnehmern sowohl theoretisches und praktisches
Grundlagenwissen auf diesem Gebiet, als auch spezifische Arbeitstechniken zu vermitteln. Durch die geringe
Teilnehmerzahl ist eine intensive Betreuung gewährleistet.
Nach erfolgreichem Bestehen des Moduls können die Studierenden die Grundlagen der Transkriptionskontrolle in
Vertebraten erklären. Zudem können sie die im Modul erlernten experimentellen Techniken zur Analyse der
Transkriptionsregulation bei Vertebraten anwenden und die damit erhobenen Daten auswerten und diskutieren.
Basierend auf den in der Vorlesung vorgestellten Techniken sind sie ferner in der Lage, weitere experimentelle
Ansätze zu beschreiben und geeignete Methoden zur Klärung spezifischer Fragestellungen im Kontext der
Modulthematik auszuwählen.
Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Praktikums-begleitende Vorlesung
Praktikum mit eigenständiger Versuchsdurchführung in Zweier-/Dreiergruppen
Seminarvortrag (Powerpoint-Präsentation) jedes Praktikumsteilnehmers
Inhalte
Die Expression spezifischer Gene nimmt eine zentrale Rolle in der Ausprägung zellulärer Eigenschaften und der
Reaktion von Zellen auf externe Signale ein. Sie wird zu einem Großteil auf Ebene der Transkription reguliert. In
diesem Modul werden grundlegende Mechanismen der Transkriptionsregulation in Vertebraten besprochen und
entsprechende Versuche mit "state-of-the-art" Methoden durchgeführt.
Vorlesung:
Das Praktikum wird begleitet von einer täglich stattfindenden, ca. einstündigen Vorlesung, in welcher zum Einen der
theoretische Hintergrund (regulatorische DNA-Sequenzen: Promotoren, Enhancer, Transkriptionsfaktoren: Aufbau,
Regulation, Signaltransduktion von der Zelloberfläche zum Zellkern, Chromatinstruktur) und zum Anderen
Techniken zur Analyse transkriptionsregulatorischer Prozesse in Vertebraten und der daran beteiligten Moleküle
besprochen werden.
77
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Praktikum:
Im praktischen Teil, der in Zweier- oder Dreiergruppen durchgeführt wird, wird ein Ausschnitt aus dem theoretisch
abgehandelten Methodenspektrum vermittelt. Während einer Woche wird die Funktion von Transkriptionsfaktoren
mit Hilfe von Transfektionen von Reporterkonstrukten in eine Säugerzelllinie und nachfolgender Analyse der
Expression des Reportergens in einem enzymatischen Assay nachgewiesen. Im zweiten Abschnitt wird die
Translokation eines Transkriptionsfaktors, der durch einen externen Stimulus aktiviert wird, vom Cytoplasma in den
Zellkern durch Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Parallel dazu wird das Protein biochemisch nach Fraktionierung
eines Zelllysats in cytoplasmatischen und nukleären Anteil in einem Western blot nachgewiesen.
Die Durchführung der Praktikumsversuche muss in einem Protokoll dokumentiert werden, welches innerhalb von 3
Wochen nach Praktikumsende abgegeben sein muss.
Seminar:
Zudem muss jede(r) Teilnehmer(in) einen Teilaspekt des Themengebietes in einem Seminarvortrag (PowerpointPräsentation) vorstellen, die Themen werden rechtzeitig vor Modulbeginn vom Lehrpersonal ausgegeben.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module der Grundphase des Studiengangs Biologie (1.–4. Semester) müssen erfolgreich
absolviert worden sein, ein Nachweis hierfür (Vorlage der Transkripte) muss rechtzeitig vor
Modulbeginn erbracht werden.
Inhaltlich:
Grundkenntnisse zu DNA- und Proteinstruktur, Transkription und Translation werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): mündliche Abschlussprüfung über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25% der Note): Protokoll mit Auswertung und Diskussion der
durchgeführten Experimente
(3) Kompetenzbereich Präsentation (25% der Note): Ausarbeiten und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige Teilnahme an Vorlesung und Praktikum (max. 1 Fehltag)
(2) Rechtzeitige Abgabe (3 Wochen nach Praktikumsende) eines Protokolls, das den Anforderungen einer
wissenschaftlichen Dokumentation genügt
(3) Halten eines Seminarvortrags
(4) Bestehen der Abschlussprüfung zum Kompetenzbereich Wissen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Studiengang der Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt über die zentrale Vergabestelle (PD Dr. Schumann).
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Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V418
Genetische und molekulare Prinzipien bei
Mikroorganismen
Genetic and Molecular Principles of Microorganisms
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Johannes H. Hegemann ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Johannes H. Hegemann ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Johannes H. Hegemann ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
18 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende genetische und molekulare Prinzipien zellbiologischer Prozesse bei Hefen
und pathogenen Bakterien beschreiben und erläutern. Sie können unter Anleitung auf Grundlage eines
Praktikumskriptes einfache genetische, biochemische und molekularbiologische Experimente durchführen. Die
Studierenden können selbstständig und sachgerecht mit den grundlegenden Messgeräten und Apparaturen aus
dem Labor umgehen und deren zugrunde liegende Theorie erläutern. In einem Protokoll dokumentieren die
Studierenden die durchgeführten Versuche und Ergebnisse und werten diese aus. Die Studierenden erarbeiten und
halten einen Seminarvortrag. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine
zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1) Grundlegende Konzepte der Genome eukaryotischer und prokaryotischer Mikroorganismen. Biologie zirkulärer
und linearer Chromosomen. Grundlagen der Zellteilung bei Einzellern. Zellzyklusregulation mit Zyklinen und
Zyklin-abhängigen Kinasen. Vorwärts-Genetik (Generierung von und Arbeit mit Mutanten + Phänotypen);
Reverse Genetik (Genzerstörung über homologe Rekombination).
(2) Zelltypen bei Hefen. Paarungstyp und Paarungstypwechsel bei Hefen. Molekulare Schaltprozesse am
Paarungstyplokus. Regulationsmechanismen Zelltyp-spezifischer Gengruppen (Paarungstyp a und α; haploid;
diploid). Aufbau von Eu- und Heterochromatin.
(3) Zell-Zell Kommunikation am Beispiel der Hefepaarung. Der Signalweg vom sekretierten Hormon bis zur
Genregulation im Zellkern. Trimere G-Proteine. MAP Kinase Kaskade. Plasmogamie, Karyogamie.
(4) Pathogenitätsmechanismen bei Bakterien. Bakterielle Oberflächenstrukturen und deren Funktion. Endo- und
Exotoxine: cytotoxische Toxine. A-B-Toxine. Superantigene. Genomaspekte der Pathogenität:
Pathogenitätsinseln, Virulenzplasmide. Typ-III-Sekretionsapparat. Pathogenitätsfaktoren. Adhäsion und
Internalisierung. Intrazelluläre Entwicklungsprinzipien von Pathogenen. Chlamydiale Infektionszyklus.
Praktikum:
(1) Morphologische + genetische Charakterisierung von Zellzyklusmutanten.
(2) Promotorstudien mit GFP als Expressionsreporter in Hefe.
(3) Klonierung eines Genes mittels PCR und homologer Rekombination in Hefe.
(4) Proteinexpression in und Affinitätsaufreinigung aus Bakterien.
79
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(5) Protein-Protein-Interaktionsanalysen mittels Hefe-2-Hybrid.
Seminar:
Vortragsreihe über diverse experimentelle Methoden und deren Theorie in der modernen Biologie.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen` (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich ´Dokumentation` (15 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung, Auswertung
und Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich ´Wissenschaftliches Präsentieren` (15 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des
Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen`
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt über die zentrale Vergabestelle (PD Dr. Schumann).
80
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V421
Datenauswertung und Datendarstellung
Data Evaluation and Data Illustration
Modulverantwortliche/r
Steger ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Steger
Modulorganisation
Steger ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können von einer gegebenen mathematischen Gleichung, die einen biophysikalischen
Hintergrund besitzt, auf wichtige Punkte der Kurve schließen (z. B. Extrema und Grenzwerte). Die Studierenden
können gegebene Messdaten in publikationsreifer Form grafisch darstellen, die Messdaten mit einer gegebenen
Funktion fitten und daraus die erhaltenen Parameter extrahieren. Die Studierenden können eigene Messdaten so
darstellen, dass die Abbildungen für eine schriftliche Arbeit (z. B. Bachelor- oder Masterarbeit, Publikation), einen
Vortrag oder ein Poster geeignet sind.
Lehrformen
Vorlesung mit praktischen Übungen, Präsentation der Übungslösungen
Inhalte
Publikationsreife Abbildungen:
Verlagsvorschriften; Strickstärken, Strichtypen, Symbole, Fontfamilien, Fontgrößen, Farben (RGB, CMYK, HSV),
Farbwahl (Berücksichtigung von Farbenblindheit, „corporate design“), Auflösung, Maßeinheiten, Grafikformate (PS,
EPS, PDF, PNG, JPEG, TIFF)
GLE Graphics Layout Engine:
Erstellung von publikationsfähigen Abbildungen auf der Basis von Messdaten; Funktionsplot, Histogramm,
Balkendiagramm, etc.
GIMP GNU Image Manipulation Program:
Rastergrafik, Farbüberlagerung
Differentialrechnung:
Differenzenquotient, Steigungsdreieck; Ableitung, Ableitungsregeln, mehrfache Ableitungen; Kurvendiskussion;
Partielle Ableitungen; Taylorreihen; Newtonsche Näherung
Bestimmung von Koeffizienten:
Matrizenrechnung; Lösung eines allgemeinen inhomogenen Gleichungssystems
Statistik:
Zufallsgrößen; Fehlerfortpflanzung; Korrelationskoeffizient; z-Score; Median, Quantile
Kurvenfits:
Kombination von Kurvendiskussion, Newtonscher Näherung und Lösung eines Gleichungssystems
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Mathematik werden vorausgesetzt
81
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (80% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums (Darstellung und Auswertung vom Messdaten)
(2) Kompetenzbereich Präsentation (20% der Note): Ausarbeitung und Präsentation einer Übungsaufgabe
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Präsentation einer oder mehrerer Übungsaufgaben
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Folien, Skript); Programmhandbücher in Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
82
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V422
Photo-oxidativer Stress in Pflanzen
Photo-oxidative Stress in Plants
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Peter Jahns ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Peter Jahns
Modulorganisation
Prof. Dr. Peter Jahns ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Jedes Wintersemester
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Mechanismen und physiologischen Prozesse im Zusammenhang mit
photo-oxidativem Stress beschreiben und erklären. Sie sind in der Lage, verschiedene analytische Methoden (z.B.
Chlorophyll-Fluoreszenzspektroskopie, Photometrie, HPLC) zu nutzen, um photo-oxidativen Stress in Pflanzen zu
charakterisieren. Die Studierenden erlernen dabei verschiedene analytische Methoden und den selbständigen
Umgang mit verschiedenen Messgeräten aus dem Labor. Sie können das Erlernte anwenden, um die
Empfindlichkeit von Pflanzen gegenüber Lichtstress und die Bedeutung photoprotektiver Mechanismen zu
beurteilen. Die Studierenden können sich anhand von Primärliteratur und Übersichtsartikeln die Grundlagen zu
einem aktuellen Forschungsthema erarbeiten und lernen dabei verschiedenste moderne experimentelle
Arbeitsmethoden kennen. Sie können dargestellte Versuchsergebnisse interpretieren und im Vergleich mit anderen
Forschungsergebnissen den aktuellen Wissensstand und die zentralen Fragestellungen beurteilen. Die
Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen
Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe
vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Anfertigung von Referaten und Protokollen, Präsentationen
Inhalte
Vorlesung:
Einführung in das Stresskonzept (Grundbegriffe, Stresstoleranz, Stressvermeidung, Akklimatisation, Adaptation);
Bodeneigenschaften; Mineralstoffe, Grundlagen der Photosynthese: Aufbau der Photosytseme, Lichtsammlung und
Energiedissipation; Übersicht über biotische und abiotische Stressfaktoren; Lichtstress: Schwankungen des
Lichtangebotes, Sonnen- und Schattenpflanzen, Lichteffektkurve, Reaktive Sauerstoffspezies (Bildung und
Reaktionen mit Biomolekülen), Pflanzliche Antioxidantien (Ascorbat, Tocopherol, Glutathion), Methoden zur Analyse
von photo-oxidativem Stress (Bestimmung von Lipidperoxidation, Energidissipation; Wasserstress: Physikalische
und chemische Eigenschaften von Wasser, Wasserpotential, Wasserverfügbarkeit und Boden, Physiologische
Veränderungen unter Wassermangel, Rolle der Abscisinsäure (Synthese, Signaltransduktion, Rezeptoren),
Wasserüberschuss (Staunässe, Anpassungsstrategien); Temperaturstress: Schwankungen der Temperatur,
Aktivierungsenergie und Arrheniusdiagramm, Temperatur und Membraneigenschaften, Hitzestress,
Hitzeschockproteine, Kältestress und Kälteschädigungen, Temperatur-Sensoren und Signalwege, Froststress und
Eisbildung
83
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Praktikum:
Quantifizierung von Antioxidantien (Ascorbat, Glutathion, Tocopherol, Carotinoide); Charakterisierung der
Wärmedissipation von Anregungsenergie in Pflanzen (Chlorophyll-Fluoreszenz Analysen zur Quantifizierung der
Energiedissipation und der Photosynthese), Temperaturabhängigkeit des photosynthetischen Elektronentransportes
und der Energiedissipation, Photo-oxidativer Stress und Photoinhibition von Photosystem II, Regulation des
photosynthetischen Elektronentransportes (pH und Temperatur), Trennung und Quantifizierung von Carotinoiden.
Seminar:
Aktuelle Literatur zur pflanzlichen Stressphysiologie mit den Schwerpunkten Wasser-, Temperatur- und Lichtstress.
Darin werden verschiedenste molekulare, biochemische, physiologische und biophysikalische Methoden
beschrieben bzw. angewendet und erläutert.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20% der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion der durchgeführten
wissenschaftlichen Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10% der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrages
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme an den praktischen Übungen
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrages
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor-Studiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (bei Bedarf Englisch)
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum wird zentral geregelt. Vorlesungsskripte und begleitende Literatur werden über
das ILIAS-Portal zur Verfügung gestellt. Das begleitende Seminar ist nur im Rahmen des Moduls belegbar.
84
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V423
Molekulare Biophysik: Röntgenstrukturanalyse
Molecular Biophysics:
X-ray Structure Analysis
Modulverantwortliche/r
PD Dr. Joachim Granzin ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
PD Dr. Renu Batra-Safferling, PD Dr. Oliver H. Weiergräber, PD Dr. Joachim Granzin, Prof. Dr. Jörg Labahn
Modulorganisation
PD Dr. Joachim Granzin ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Wintersemester
8 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Das Modul wird Grundkenntnisse in der Röntgenstrukturanalyse vermitteln, sodass die Studenten in der Lage sein
werden, u. a. Publikationen über Proteinstruktur und -funktion zu verstehen und im Kontext angemessen zu
beurteilen.
Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Strukturbiologie eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Im Detail werden folgende Kompetenzen erworben: Kristallisation von Proteinen; Mikroskopische Methoden;
Röntgendiffraktometrie; Datenauswertung; Technik der Phasenbestimmung; Erstellung und Interpretation von
Elektronendichte-Karten; Modellbau; Evaluierung von Proteinstrukturen; Interpretation der 3-dimensionalen Struktur
in Bezug auf die Funktion (z.B. Enzymkatalyse und Protein-Protein-Wechselwirkung).
Lehrformen
Vorlesung/Seminar mit Übungen, praktische Übungen: am Kristallisationsroboter, am Polarisationsmikroskop und
am Röntgendiffraktometer, computergestützte Datenevaluierung
Inhalte
Vorlesung und Praktikum:
Praktikumsverlauf (T: Vorlesung, P: praktische Arbeiten):
1. allgemeine Kristallographie (70%T, 30%P), Details: Kristallsymmetrie, Kristalloptik, Polarisationsmikroskopie,
Anwendung des Bragg’schen Gesetzes, Reziprokes Gitter, Ewaldkonstruktion, Symmetrieelemente, Punktgruppe,
Laue-Gruppe, Raumgruppe.
2. Kristallisation von Proteinen (50%T, 50%P), Details: Kristallisationsmethoden, Mikroskopie (Polarisation und
Fluoreszenz).
3. Messung von Beugungsdaten (100%P), Details: Röntgenquellen, Detektoren, Bestimmung der Elementarzelle
und der Raumgruppe, Datenakquisition.
4. Phasenbestimmung (50%T, 50%P), Details: Molekularer Ersatzund Isomorpher Ersatz (Patterson-Methoden),
Schweratomderivate.
5. Erstellen eines Atommodells (30%T, 70%P), Details: Interpretation einer Elektronendichteverteilung und
85
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Modellbau.
6. Verfeinerung, Zuverlässigkeit des Modells, Architektur der Proteine (50%T, 50%P), Details: Verbesserung der
Übereinstimmung des Atommodells mit den Beugungsdaten, R-Faktor, Ramachandran-Plot, Primär-, Sekundär-,
Tertiär- und Quartärstruktur;
7. Struktur und Funktion (100%T).
Seminar:
Ausgewählte aktuelle englischsprachige Publikationen zur Strukturbiologie.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Interesse an Strukturbiologie, mathematische Grundkenntnisse
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (60 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums.
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (20 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral.
Das Modul findet am Forschungszentrum Jülich statt (es verkehrt ein Shuttlebus zwischen dem Campus der HHU
Düsseldorf und dem FZ Jülich).
86
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V426
Grundlagen der Mikrobiologie und Enzymtechnologie
Basic Principles in Microbiology and Enzyme technology
Modulverantwortliche/r
Dozent Prof. Jäger ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Jäger, Prof. Pohl (IBG1), Dr. Funken
Modulorganisation
Dr. Horst Funken ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
270 h
9 CP
Lehrveranstaltungen
Praktikum:
6 SWS
Vorlesung:
2 SWS
Kontaktzeit
Selbststudium
120 h
150
Häufigkeit des Angebots
WS
Dauer
4 Wochen
Gruppengröße
15 Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte eines molekularbiologischen und proteinchemischen
Experiments beschreiben. Die Ergebnisse der Experimente können sie auswerten und mit Hilfe einschätzen, sowie
beeinflussende Faktoren bei einigen Experimenten erklären.
Die Studierenden können die grundlegenden molekularen Prozesse der Proteinproduktion angeben und auf
biotechnologische Experimente übertragen.
Sie können grundlegende Aufgaben aus diesem Bereich selbständig lösen und selbstständig mit einigen
Laborgeräten umgehen.
Lehrformen
Vorlesung mit praktischen Übungen/Diskussion, Praktikum, Anfertigung von Abschlussreferaten mit Präsentation,
Gruppenarbeit , Protokollführung.
Inhalte
Vorlesung und Praktikum
Grundlagen der Mikrobiologie, Wachstum und Vermehrung von Bakterien, Grundlagen der Molekularbiologie wie
Plasmidaufbau und Klonierung. Expression (heterologe Überexpression), Funktion und Reinigung von Proteinen,
Enzymtests, Methoden zur Proteinanalyse, biotechnologische Anwendungen von Enzymen, Enzym-/Proteinanalytik
wie kinetische Bestimmung und Stabilitätsuntersuchungen, Nutzung von Literatur- und Sequenzdatenbanken
Nur Vorlesung: Methoden zur Identifizierung neuer Gene und Proteine, Metagenom-Technologie, Gewinnung und
biotechnologische Anwendung von Lipasen als Beispiel für einen Biokatalysator
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundlagen der Mikrobiologie und Molekularbiologie sollten bekannt sein, Grundkenntnisse in
Mathematik werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (70%), Protokoll (30%)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige Teilnahme, Ergebnispräsentation, Protokollabgabe
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
-------Stellenwert der Note für die Endnote
87
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul findet im FZ-Jülich (IMET) statt
88
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V428
NMR-Spektroskopie biologischer Makromoleküle
NMR Spectroscopy of Biological Macromolecules
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Dieter Willbold ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Matthias Stoldt
Modulorganisation
Dr. Matthias Stoldt ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Praktikum:
Vorlesung:
Seminar:
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Wintersemester
16 Studierende
6 SWS
1 SWS
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der Flüssig-NMR-Spektroskopie und deren
Einsatzmöglichkeiten in der Strukturbiologie erläutern. Sie können erklären, wie man über biologische Systeme, hier
fokussiert auf Proteine, strukturelle Informationen erhalten kann. Sie können die Methode dahingehend einschätzen,
daß sie die Anforderungen an die Proben (Proteine), die Stärken und die Limitationen und die Vergleichbarkeit mit
anderen biophysikalischen Methoden kennen. Die Studierenden sind in der Lage, ein- und mehrdimensionale
Spektren mit verschiedenem Informationsgehalt (chemische Struktur, Sekundärstruktur, Tertiärstruktur, LigandenBindung) zu interpretieren und die für die jeweilige Fragestellung relevante Information eigenständig zu ermitteln.
Ferner sind sie in der Lage, ihre Ergebnisse zu hinterfragen und z.B. mit Hilfe von Datenbanken (Protein-3DStrukturen, biologische NMR-Datenbank) zu überprüfen. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen
Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe
vorzutragen.
Lehrformen
praktische Übungen am NMR-Spektrometer, seminaristischer Unterricht, Übungen zur Software-basierten
Datenauswertung, Protokollführung
Inhalte
Allgemeine Grundlagen der NMR-Spektroskopie, Anwendung der NMR-Spektroskopie in biologischen
Fragestellungen. Spinquantenzahlen, Energieniveaus, Besetzungsverhältnisse, chemische Verschiebung, FT-NMR,
1-D-Experiment, Linienform, Relaxation, Fouriertransformation, Spektrale Parameter, indirekte Kopplung, Aufbau
eines NMR-Spektrometers.
Aufnahme von 1D-Experimenten (Ethanol, Aminosäuren, Proteine), Prozessierung und Auswertung der Spektren.
Vom 1D- zum 2D-Experiment, Prinzip der indirekten Dimension, homonukleare und heteronukleare Experimente.
Grundlagen von Tripelresonanzexperimenten, Aufnahme, Prozessierung, Zuordnungsstrategie, (Beispiel:
HNCACB).Rückgrat-Zuordnung, Zuordnung von 3D-NOE-Spektren, Extraktion von strukurbestimmenden
Parametern.
Moleküldynamik, Strategie des "simulated annealing", experimentelle Daten für die Struktur-berechnung, BeispielStrukturberechnung, Qualitätsparameter, weiterführende Methoden, weitere Anwendungen der NMR in der Biologie.
Visualisierung von Protein- und RNA-Strukturen & -komplexen, Sekundärstruktur, hydrophober Kern,
Tertiärkontakte, elektrostatisches Potential.
Seminar:
Ausgewählte aktuelle, englischsprachige Publikationen zur Strukturbiologie und zu NMR-Methodik.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
89
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Interesse an Strukturbiologie und Spektroskopie, mathematische und physikalische Grundkenntnisse
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (60 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums.
(2)Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (20 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentationentspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Die Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral.
Das Modul findet am Forschungszentrum Jülich statt (es verkehrt ein Shuttlebus zwischen dem Campus der HHU
Düsseldorf und dem FZ Jülich).
Inhaltlich:
90
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V430
Pflanzliche Genetik und Biochemie
Plant Biochemical Genetics
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Andreas Weber ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Andreas Weber, Dr. Nicole Linka
Modulorganisation
Dr. Nicole Linka ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
15 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte und Methoden der Genetik und Biochemie der Pflanzen
beschreiben, anwenden und analysieren.
Die Studierenden können eigenständig einfache molekularbiologische und biochemische Experimente/Techniken
durchführen und planen. Zudem erlernen die Studierenden wissenschaftliche Untersuchungen zu dokumentieren
und die Protokollierung der Versuche und der erzielten Ergebnisse. Die Studierenden sind in der Lage zu einem
vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer
Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum undSeminar
Inhalte
Vorlesung:
Die Studierenden werden mit dem zentralen Kohlenstoff- und Speicherstoffwechsel von Pflanzen vertraut gemacht.
Weiterhin erlernen sie die theoretischen Grundlagen der Analyse zentraler pflanzlicher Stoffwechselwege durch eine
Kombination genetischer und biochemischer Methoden.
Praktikum:
Ziel des Praktikums ist es, mit Hilfe einer Reihe molekularbiologischer und biochemischer Methoden verschiedene
Arabidopsis-Mutanten mit Defekten im zentralen Speicherstoffwechsel zu charakterisieren. Dies beinhaltet die
quantitative und qualitative Analyse von Metaboliten (verschiedene Zucker, Stärke), Proteinen (ProteinGelelektrophorese), Enzymaktivitäten und Enzymkinetik (verschiedene Enzyme des zentralen
Kohlenstoffmetabolismus, Spektrophotometrische Tests und native Gele) sowie molekulargenetische
Untersuchungen an den Mutanten (Identifizierung von mutierten Allelen sowie transiente Transformation zur
Komplementation von Pflanzen-Mutanten).
Seminar:
Literaturseminar der Studierenden über klassische und aktuelle Originalarbeiten mit thematischem Bezug zu den
Themen der Vorlesung und des Praktikums.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in der Pflanzenphysiologie und Genetik
Prüfungsformen
(1) Schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und Praktikums (70 % der Note)
91
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(2) Protokoll (20 % der Note)
(3) Ausarbeitung und halten eines englischsprachigen Vortrags (10% der Note)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung unddes Praktikums
(2) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(3) Halten eines englischsprachigen Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
(4) Bestehen der Klausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Der praktische Teil und das Seminar werden in Englisch durchgeführt, die Vorlesung und Klausur erfolgen in
deutscher Sprache.
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Ort und Zeit werden im LSF bekanntgegeben. Vorlesungsskripte und begleitende
Literatur werden über das Ilias-Portal zur Verfügung gestellt.
V431
Festkörper-NMR-Spektroskopie in der Strukturbiologie
Solid-State NMR-Spectroscopy in Structural Biology
Arbeitsaufwand
270 h
Leistungs
punkte
9 CP
Kontaktzeit
120 h
Selbststudium
150 h
Dauer
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
1 SWS Vorlesung
Wintersemester
16 Studierende
1 SWS Seminar
6 SWS Praktikum
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der Festkörper-NMR-Spektroskopie und deren
Einsatzmöglichkeiten in der Strukturbiologie („was bedeutet „fest“ bei biologischen Systemen?) erläutern. Sie
können erklären, wie man über biologisches Systeme, für die Lösungs-NMR-Spektroskopie und
Röntgenkristallographie keine Strukturinformation liefern, wie zum Beispiel Membranproteine in physiologischer
Umgebung oder fibrilläre Proteinaggregate, strukturelle Informationen erhalten kann. Die Studierenden sind in der
Lage, ein- und mehrdimensionale Spektren mit verschiedenem Informationsgehalt (Sekundärstruktur, Orientierung,
92
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Beweglichkeit) zu interpretieren und die für die jeweilige Fragestellung relevante Information eigenständig zu
ermitteln. Ferner sind sie in der Lage, ihre Ergebnisse zu hinterfragen und mit Hilfe von Computersimulationen zu
überprüfen.
Inhalte
Allgemeine Grundlagen der Festkörper-NMR-Spektroskopie, Fragestellungen, die mit dieser Methode bearbeitet
werden können, Verschiedene Methoden, trotz anisotroper Linienverbreiterung hohe Auflösung zu erreichen: Magic
Angle Spinning und makroskopische Orientierung. Strukturinformationen im Festkörper: Torsionswinkel, dipolare
Kopplungen und chemische Verschiebungsanisotropie. Simulationssoftware: SIMPSON und MATLAB,
Analysesoftware: nmrPipe, nmrDraw, CCPN.
Untersuchungsobkekte: einzelne Aminosäuren in fester Phase und kleinere Modellpeptide.
Seminar:
Ausgewählte aktuelle, englischsprachige Publikationen zur Festkörper-NMR-Spektroskopie in der Strukturbiologie
Lehrformen
praktische Übungen am NMR-Spektrometer, Seminaristischer Unterricht, Übungen zur Software-basierten
Datenauswertung, Computer-Simulationen, Protokollführung
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: Alle Module des Grundstudiums (Semester 1-4) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: Grundkenntnisse in Physikalischer Chemie und Grundlagen der Biochemie werden vorausgesetzt.
Interesse an Strukturbiologie und physikalisch-chemischen Zusammenhängen ist erforderlich.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (60 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums.
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren(20 % der Note): Seminarvortrag
(Erarbeitung des Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende (mit E-mail Adresse)
Prof. Dr. Henrike Heise ([email protected])
Sonstige Informationen
Modul findet am Forschungszentrum Jülich statt (es verkehrt ein Shuttlebus zwischen dem Campus der HHU
Düsseldorf und dem FZ Jülich)
Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral bzw. über LSF
93
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V434
Zellbiologie und Physiologie
Cell Biology and Physiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Eckhard Lammert ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Eckhard Lammert und Mitarbeiter
Modulorganisation
Dr. Martin Kragl([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
270 h
9 CP
120 h
150
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum:
6 SWS
2 mal im Wintersemester
Vorlesung:
1 SWS
(Gruppe a und b)
Seminar:
1 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
Max. 30
Studierende (2
Gruppen a 15
Studierende)
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte von Ernährung und Verdauung, Atmung, Exkretion,
Glucose-Stoffwechsel, Hormonsekretion und Zellwachstum beschreiben, anwenden und analysieren. Die
Studierenden können eigenständig grundlegende Labortechniken und Experimente der Physiologie und Zellbiologie
durchführen und planen. Die Studierenden können selbstständig und präzise mit Pipetten, Photometern,
Sterilwerkbänken, Inkubatoren, PCR-Maschinen und Fluoreszenz-Lichtmikroskopen umgehen. Die Studierenden
können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse interpretieren und in
einen Gesamtkontext einordnen.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Allgemeine Grundlagen der Zellbiologie und Physiologie des Menschen und der Maus als Modellorganismus
Praktikum:
Anwendung von physiologischen und zellbiologischen Forschungsmethoden zur Analyse von Exkretion, GlucoseStoffwechsel, Zellwachstum, Genexpression und Hormonsekretion des tierischen Organismus, wie z.B. Bestimmung
von Konzentrationen mittels Photometer; Splitten, Kultivieren, Zählen und Einfrieren von Zellen; Extraktion von RNA;
Herstellung von cDNA; RT-PCR; Lokalisierung von Proteinen in Zellen; Enzymkinetik; Statistik; Selbständiges
Design einiger Experimente.
Seminar:
Die Studierenden werden über unterschiedliche Themen der Zellbiologie und Physiologie einen Seminarvortrag
halten und diese mit den Dozenten und Studierenden diskutieren.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen erfolgreich absolviert sein
Inhaltlich:
Lesen des Skripts
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): Schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung
94
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich „Dokumentation“ (20% der Note): Anfertigung eines Protokolls (Themenstellung,
Durchführung, Auswertung und Diskussion)
(3) Kompetenzbereich „Wissenschaftliches Präsentieren“ (10% der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des
Stoffes, Darstellung der Inhalte, Vortrag und Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Die Anmeldung erfolgt zentral über das LSF
95
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V435
Analyse von Proteinwechselwirkungen mit NMRSpektroskopie
Analysis of Protein Interactions by NMR Spectroscopy
Modulverantwortliche/r
PD Dr. Bernd König ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
PD Dr. Bernd König, Dr. Philipp Neudecker, Dr. Silke Hoffmann
Modulorganisation
PD Dr. Bernd König ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
6 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der Lösungs-NMR-Spektroskopie, den prinzipiellen Aufbau
eines Hochfeld-NMR-Spektrometers und die Einsatzmöglichkeiten der NMR in der Biologie erläutern. Sie können
eigenständig NMR-Spektren aufnehmen, prozessieren und analysieren. Die Studierenden sind in der Lage, eine
NMR-Titration zum Studium der Bindung eines Liganden an ein Protein zu planen, durchzuführen, auszuwerten und
zu interpretieren. Sie können Proteinstrukturen aus experimentellen Daten berechnen, am Computer graphisch
darstellen und die gefundene Bindungsstelle hervorheben. Die Studierenden dokumentieren präzise die
durchgeführten Versuche, werten sie aus und diskutieren die Ergebnisse. Sie können ein gegebenes Thema unter
Nutzung englischsprachiger Fachliteratur ausarbeiten und verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1)
Biologischer Hintergrund: Interaktion von HIV-1 Nef mit SH3-Domänen.
(2)
Allgemeine Grundlagen der NMR-Spektroskopie:Gepulste Fourier-Transformationsspektroskopie, Ein- und
mehrdimensionale NMR-Spektroskopie, experimentell ermittelte Parameter (chemische Verschiebung,
skalare Kopplung, dipolare Kopplung, Kern-Overhauser-Effekt - NOE), Hochfeld-NMR-Spektrometer
(Aufbau).
(3)
NMR an Biomakromolekülen: Isotopenmarkierung und rekombinante Herstellung, Proteine als Biopolymere,
zugängliche Informationen (räumliche Struktur, Dynamik, Wechselwirkungen).
(4)
Strategien zur Datenauswertung: Resonanzzuordnung, Ermittlung geometrischer Parameter,
Molekulardynamische Strukturrechnung.
(5)
Analyse der Protein-Ligand-Interaktion mittels NMR: HSQC-Titration, Lokalisierung von Bindungsstellen,
Austauschregime, quantitative Auswertung (Massenwirkungsgesetz, Bindungsmodelle, Bestimmung der
gebundenen Fraktion des Liganden)
Seminar:
Die Grundlagen der NMR-Spektroskopie (Vektormodell, FT NMR, Pulsfolgen, Relaxation) und relevante NMRParameter (chemische Verschiebung, skalare Kopplung, NOE) werden vorgestellt und in Übungen vertieft. Jeder
Teilnehmer hält einen Vortrag zu einem ausgewählten Aspekt der Lösungs-NMR-Spektroskopie auf Basis
englischsprachiger Fachliteratur.
Praktikum:
Probenpräparation (Dialyse, Konzentrationsbestimmung, pH-Wert Einstellung), Aufnahme von ein- und
mehrdimensionalen NMR-Spektren; Spektrenbearbeitung und Analyse (mit der Software nmrPipe) und
96
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Visualisierung (nmrDraw); Resonanzzuordnung mittels 2D- und 3D-NMR-Spektren (CARA); Durchführung zweier
NMR-basierter Titrationen der 15N-markierten Proteindomäne Hck-SH3 mit den Liganden (a) Nef-Peptid und (b) NefCore-Protein: Probenpräparation, Spektrenaufnahme und Auswertung; Quantitative Auswertung einer
Titrationsreihe: iterative Zuordnung der HSQC-Spektren, Ermittelung der Datenpunkte für die Bindungsisotherme,
Anpassung der Daten an geeignetes Bindungsmodell (QtiPlot) und Ermittlung der Dissoziationskonstanten;
Berechnung der hoch aufgelösten räumlichen Struktur der Hck-SH3-Domäne auf Basis vorhandener experimenteller
Strukturdaten (NOE-basierte Liste von Proton-Proton Abständen im gefalteten Protein) mit Hilfe der
Molekulardynamik (CYANA); Visualisierung und Evaluierung der berechneten Proteinstrukturen (MOLMOL);
Darstellung der Bindestelle des Nef-Peptids auf der Oberfläche der Struktur der Hck-SH3-Domäne
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:Biochemische Grundlagen zum Aufbau von Proteinen und Aminosäuren sowie die Konzepte der
physikalischen Chemie zur Beschreibung des thermodynamischen Gleichgewichtes werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
Vorlesung:
(1)
Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums.
(2)
Kompetenzbereich „Dokumentation“ (20% der Note): Protokoll (Darstellung der Grundlagen, Beschreibung
der Arbeitsschritte, Dokumentation und Diskussion der Ergebnisse)
(3)
Kompetenzbereich „Wissenschaftliches Präsentieren“ (10% der Note): Seminarvortrag (Stoff erarbeiten,
Inhalte graphisch darstellen, vortragen, diskutieren)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(4)
Bestehen des Kompetenzbereiches Wissen.
(5)
Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum.
(6)
Protokoll, das die Anforderungen an eine wissenschaftliche Dokumentation erfüllt.
(7)
Halten eines Seminarvortrages, der mindestens den Minimalstandards genügt.
Zuordnung zum Studiengang
Bachelorstudiengang Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache: Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Das Modul findet am Forschungszentrum Jülich statt (es verkehrt ein Shuttlebus
zwischen der HHU Düsseldorf und dem FZ Jülich). Selbststudium vor Beginn des Moduls: Kapitel 17 „Magnetische
Resonanzspektroskopie von Biomolekülen“, in: F. Lottspeich und J.W. Engels „Bioanalytik“, Spektrum Akad. Verlag,
2006
97
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V436
Biochromatographie
Biochromatography
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Georg Groth ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Georg Groth
Modulorganisation
Prof. Dr. Georg Groth
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Sommersemester
12 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können eigenständige Konzepte für die Reinigung von Biomolekülen erstellen und Trennprobleme
bei der Isolation von Proteinen aus Zellen oder Zellaufschlüssen selbstständig lösen. Sie können selbstständig und
präzise mit komplexen modernen Chromatographie-Systemen umgehen. Die Studierenden können die
durchgeführten Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten. Sie können eigenständig ein
gegebenes Thema unter Zuhilfenahme englischsprachiger Fachliteratur ausarbeiten und verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Die Vorlesung befasst sich mit der Isolierung, Reinigung und Charakterisierung von Proteinen/Enzymen aus
biologischen Materialien mit Hilfe unterschiedlicher Biochromatographie-Techniken und Trennsysteme.
(1) Rekombinante Herstellung von Proteinen
(2) Struktur, Funktion und Eigenschaften des grün fluoreszierenden Proteins (GFP)
(3) Grundlagen, Funktion und Besonderheiten der Trennmechanismen, Trennmaterialien
(4) Trennmechanismen der Biochromatographie:SEC (Trennung nach Molekülgröße), IEC (Trennung nach Ladung),
HIC (Trennung nach Hydrophobizität), Affinitätschromatographie (Trennung nach Biospezifität)
(5) Perfusions-Chromatographie
(6) Kovalente Chromatographie-Verfahren:Reinigung schwefelhaltiger Peptide und Metallo-thioneine
(7) Lektin-Chromatographie
(8)Optimale Abfolge der verschiedenen Separationssysteme bei der Proteinreinigung
(9) Chromatographische Kenngrößen: Durchflusszeit, Retentionszeit, Trennfaktor, Kapazitätsfaktor, Bodenanzahl
oder Trennstufenanzahl
(10) Typische Probleme bei der chromatographischen Trennung von Biomolekülen
Praktikum:
Gegenstand des Praktikums Biochromatographie sind die Trennung und Reinigung des grün fluoreszierenden
Proteins (GFP), das aus der Qualle Aequorea victoria stammt und inzwischen in vielfältigen Anwendungen in der
modernen Biochemie und Zellbiologie eingesetzt wird. Das Protein wird rekombinant in E. coli hergestellt und aus
den Kulturüberständen mit verschiedenen chromatographischen Methoden wie Größenausschlusschromatographie,
Ionenaustausch-chromatographie, Hydrophober Interaktionschromatographie (HIC) und Affinitätschromatographie
gereinigt. Die Trennung erfolgt dabei mit modernen computergesteuerten Chromatographie-Systemen, die auch in
der Grundlagenforschung und angewandten Forschung eingesetzt werden. Bei den verschiedenen Trennmethoden
98
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
wird auf wichtige chromatographische Parameter (z.B. Selektivität, Kapazität, Bodenzahl etc.) eingegangen sowie
auf die Entwicklung und Optimierung chromatographischer Trennverfahren.
Seminar:
Ausgehend von ausgewählten Kurzberichten (David S. Goodsell „Molecule of the Month“, The Scripps Research
Institute und RCSB PDB) sowie ausgewählten Original- und Übersichtsarbeiten sollen die Studierenden die Struktur,
Funktion und Bedeutung verschiedener biologischer Makromoleküle vorstellen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse der allgemeinen Biologie, der Anorganischen und Organischen Chemie sowie der
Mathematik und Physik.
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Präsentation (30 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
99
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V440
Evolution der Pflanzen
Plant Evolution
Modulverantwortliche/r
Dr. Sabine Etges ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Sabine Etges
Modulorganisation
Dr. Sabine Etges ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Sommersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können evolutive Vorgänge, durch die das Landleben der Pflanzen ermöglicht wurde
(Anpassungen in den Bereichen Stoffaufnahme und -transport, Energiegewinn, Stabilität, Fortpflanzung usw.)
beschreiben und erklären.
Sie können die Funktionalität einzelner Pflanzenorgane und konvergente Anpassungen beschreiben und
interpretieren. Sie können Merkmale der Pflanzen progressiver und regressiver Evolution zuordnen.
Sie können die Entwicklungsgeschichte der Pflanzen beschreiben. Sie können die systematische Bedeutung
einzelner Merkmale und ihre Entwicklung an Vertretern einiger wichtiger Verwandtschaftsgruppen erklären.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Die theoretischen Grundlagen der Evolution und der Systematik werden erläutert, wobei die historischen
Entwicklungen der wissenschaftlichen Systematik und des Evolutionsverständnisses berücksichtigt werden.
Die Ableitung der Landpflanzen (Moose, Farne und Samenpflanzen) von den Grünalgen wird an Lebendmaterial
dargelegt. Der Übergang zu den Samenpflanzen wird anhand von Fossilpräparaten demonstriert.
Die verschiedenen morphologischen Anpassungen der Landpflanzen an das Leben außerhalb des Wassers
(Festigungselemente, sekundäres Dickenwachstum, Wasserleitungsgewebe, Entstehung der Blüte und
Blütenstände, doppelte Befruchtung etc.) und ihrer Evolution werden behandelt. An Beispielen wird aufgezeigt,
wodurch das Verständnis der Entwicklungsgeschichte erschwert wird.
Die Gliederung des Systems der Samenpflanzen wird erläutert und die Merkmalsentwicklung an Vertretern einiger
wichtiger Ordnungen deutlich gemacht.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1)
Kompetenzbereich `Wissen´ (70 % der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte
der Vorlesung und des Praktikums
(2)
Kompetenzbereich `Dokumentation (15 % der Note): Protokoll (Zeichnungen und Diskussion)
(3)
Kompetenzbereich `Wissenschaftliches Präsentieren´ (15 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des
Stoffes, Darstellung der Inhalte, Vortrag und Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1)
Bestehen des Kompetenzbereichs `Wissen´
100
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(2)
Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3)
Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumenta- tion entspricht
(4)
Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. Biologie PLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
Die Seminartermine werden im Praktikum abgesprochen.
101
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V441
Ökologisch-systematisches Geländepraktikum mit
großer Exkursion
Ecological and systematical field course
Modulverantwortliche/r
Dr. Sabine Etges ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Sabine Etges
Modulorganisation
Dr. Sabine Etges ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommersemester
16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können ökologische Zusammenhänge beschreiben und erklären. Sie können
selbstständig ihnen unbekannte Pflanzen unter Verwendung von verschiedenen
Bestimmungsschlüsseln (u.a. digitale Schlüssel) bestimmen und ihrer Verwandtschaft
zuordnen. Sie können typische Arten der verschiedenen Habitate aufzählen, ihre
Anpassungsmechanismen beschreiben und ihre Merkmale benennen. Die Studierenden sind in der Lage zu einem
vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer
Gruppe vorzutragen
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Exkursion
Inhalte
Die Vorlesung behandelt die Geologie Skandinaviens sowie den Verlauf der Eiszeiten und
ihren Einfluss auf das Landschaftsbild. Die Entstehung von Gletschern und Fjorden und die
Veränderungen der Küstenlinien durch Landhebungen werden erläutert. Das Klima
Skandinaviens bildet einen zweiten Schwerpunkt der Vorlesung. Aus den klimatischen
Besonderheiten der einzelnen Regionen Skandinaviens wird die Verteilung der
Vegetationszonen abgeleitet und die wichtigsten Faktoren für die Pflanzenverteilung werden
erörtert. Beispielhaft werden Waldgesellschaften, Rasengesellschaften, Moore,
Gletschervorfeld, Zwergstrauch- und Flechtenheiden sowie die hochalpinen
Pflanzengesellschaften vorgestellt. In Schweden wird der speziellen Vegetation der
Trockenheiden (Alvar) besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die Vorlesung umfasst
außerdem eine Darstellung der Tierwelt, der Geschichte, Kulturgeschichte und Kunstgeschichte des Landes.
In einem Blockseminar vor der Exkursion behandeln die Studierenden in Vorträgen (15 min.)
ausgewählte Aspekte der Struktur des Landes, des Klimas und der Vegetation, die inhaltlich die Vorlesung
ergänzen.
Auf der Exkursion werden Tagestouren mit Demonstrationen im Gelände und anschließender
Aufarbeitung im Camp durchgeführt. Dabei finden ökologische, vegetationskundliche und
systematische Aspekte Berücksichtigung. Ein Überblick über Diversität, Blütenbiologie und
Eigenheiten verschiedener Pflanzengruppen wird vermittelt.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
102
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(1)
Kompetenzbereich `Wissen´ (70 % der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte
der Vorlesung und der Exkursion.
(2)
Kompetenzbereich `Dokumentation (15 % der Note): Protokoll der Exkursion incl. Herbarbelege
ausgewählter Pflanzen
(3)
Kompetenzbereich `Wissenschaftliches Präsentieren´ (15 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des
Stoffes, Darstellung der Inhalte, Vortrag und Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1)
Bestehen des Kompetenzbereichs `Wissen´
(2)
Aktive Teilnahme an der Exkursion
(3)
Abgabe eines Protokolls
(4)
Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. Biologie PLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird dezentral vergeben.
103
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V442
Meeresökologie
Practical Marine Ecology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
270 h
9 CP
120 h
150
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum:
6 SWS
Vorlesung/Seminar Winter
Vorlesung:
1 SWS
Sommersemester April/Mai
Seminar:
1 SWS
Praktikum Winter- oder
Sommersemester
Lernergebnisse/Kompetenzen
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
14 Studierende
Die Studierenden kennen die Grundlagen mariner Ökologie, basierend auf physikalischer, chemischer und biologischer Ozeanographie.
Sie sind in der Lage, auf diesen Grundlagen aufbauende Konzepte der Evolutionsbiologie und der Ökophysiologie zu erschließen. Die
Studierenden können unter Feldbedingungen wissenschaftlich arbeiten. Sie sind in der lage, sich selbstständig anhand von E-learningAngeboten auf dem Fachgebiet weiterzubilden.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Meeresökologie eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Lectures, Seminar and Practical (with field work)
Inhalte
Vorlesung
Meeresökologie(WS): Gezeiten: Entstehung und Auswirkungen. Wind und Strömungen: Entstehung und
Auswirkungen. Physikalisch-chemische Eigenschaften des Meerwassers: Wellen , Salinität, Licht und Temperatur
im Meer. Physikalisch-chemische Eigenschaften des Meerwassers: Chemische Zusammensetzung, Geochemische
Zyklen, Löslichkeit von Gasen, Phosphat und Nitrat- Zyklus. Plankton: Zusammensetzung, Probenentnahme,
Unterteilungen, Phytoplankton und Zooplankton. Produktivität des Meeres: Primär-, Sekundär- und TertiärProduktion, Bestimmungen saisonbedingter Änderungen. Gezeitenzonen-Felswatt: Einflüsse auf die
Lebensgemeinschaften am Ufer, Zonierungen, Indikator-Species, Exponierte und Geschützten Küsten,
Mikrobiotope. Gezeitenzonen-Sandwatt: Entstehung – „Long-shore Transport“. Nordseeküste, Geomorphologische
Zonierung, Sedimente. Gezeitenzonen-Schlickwatt: Korngrößenverteilungen, Wattbildung, Zonierung
Salzwiesengürtel, Sukzessionen. Flußmündungen-Ästuare: Definition, Entstehung, Typen der Wasserzirkulation,
Salinitätswechsel. Das Benthos: Eigenschaften des Lebensraums, Sedimenten, Kalkschlämme, Kieselschlämme,
Benthos, Probenentnahme; Artenverteilung, „Petersen Community Theory“, “Community Diversity”, der
Tiefseefische.
Practical (SS)
Labor- und Feld-Untersuchungen.: „National Centre for Marine Field Studies Millport Scotland“ oder Bermuda
Biological Station, Sommersemester Feldkartierunsarbeit auf der Grundlage der Populationsbiologie ,
Physiologische und Morphologische Untersuchungen vor Ort und im Labor.
Übungen Felswatt-qualitativ: Artenvielfalt, Laminaria Holdfast Artenbestimmungen, Parasitenbefall
L.littorrea.Übungen Felswatt-quantitativ: vertikale Strandhöhenvermessungen;, Abundance Scales“,“nearest
neighbour analysis P. vulgata“,Morphotypen von N. lapillus. Übungen Sandwatt-qualitativ: Artenvielfalt,
Meiofaunaproben, Korngrößenermittelung, Längenvermessungen A. tennuis. Übungen Sandwatt-quantitativ: Strand
104
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Profil, Körngröße, Salinitätmessungen, Arenicola –Verteilung und „nearest neighbour analysis“.Übungen Meiofauna:
Bestimmungen und Verteilungen im Sediment.
Übungen Benthos: Probenentnahme Fairlie Channel, Artenbestimmungen, Quantitativ -Van Veen Greifer,
Gastropoda, Bivalvia, Annelida, Echinodermata. Übungen Plankton: Probenentnahme, Artenvielfalt, Verteilung
Netzgröße. Fischpraktikum: Artenbestimmungen, Altersbestimmungen, Mageninhalt, Parasitenbefall.
Seminar (WS)
In Seminaren sollen die fachlichen Inhalte von Vorlesungen und/oder Praktika vertieft werden. Die Studierenden
sollen außerdem lernen, spezielle Themen eines Fachgebietes Meeresökologie theoretisch aufzuarbeiten und die
Aufarbeitung innerhalb eines Vortrages zu präsentieren.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Vorbereitung anhand des Skriptums
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen` (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte
der Vorlesung und des Praktikums
(2) Kompetenzbereich ´Dokumentation` (15 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung,
Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich ´Wissenschaftliches Präsentieren` (15 % der Note): Seminarvortrag
(Erarbeitung des Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen`
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Seminarvortrag
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung und der Einführungsvorlesung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studium Universale (Vorlesung)
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Further info at: http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/MathNat/Zoophys/bridges/new.htm
Lectures and Podcasts: http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/MathNat/Zoophys/bridges/Vorlesung.htm
Das Modul wird zentral vergeben.
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Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V444
Evolutionsökologie
Evolutionary Ecology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Klaus Lunau ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Klaus Lunau, Dr. Petra Wester
Modulorganisation
Prof. Dr. Klaus Lunau
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Wintersemester
20 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der Evolutionsökologie wiedergeben.
Die Studierenden können Hypothesen entwickeln und daraus Vorhersagen für die experimentelle Überprüfung
ableiten.
Die Studierenden können eigenständig einfache Experimente planen und durchführen.
Die Studierenden können selbständig größere Datenmengen in Tabellenkalkulations- und Statistikprogrammen
auswerten.
Die Studierenden können ihre Ergebnisse mittels Primärliteratur und Sekundärliteratur diskutieren und
interpretieren.
Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen. Die Studierenden schreiben zunächst ein nicht-bewertetes,
aber intensiv korrigiertes Protokoll und danach ein bewertetes Protokoll, dessen Bewertung in die Gesamtnote
eingeht.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Evolutionsökologie eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen. Die Bewertung einer POWERPOINT
gestützten Präsentation geht in die Gesamtnote ein. Die Studierenden können den Inhalt der Vorlesung und der
Kursversuche wiedergeben was in einem benoteten Test mit frei formulierten Antworten geprüft wird.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Praktische Übungen im Labor und im Freiland
Inhalte
Vorlesung:
Allgemeine Grundlagen der Evolutionsökologie, darunter Fouragierstrategien:
ideal freie Verteilung, Competitive Unit Modell, Konkurrenz, Grenzwerttheorem, Territorialität,
Überschichtung, Evolutionär Stabile Strategie; Homologie und Konvergenz:
Homologiekriterien, Lebensformtypen, Mimikry, Mimese, Signalnormierung; phylogenetische
Systematik: Monophylie, Paraphylie, Polyphylie, Außengruppe, Autapomorphie,
Plesiomorphie, Artkonzepte; Leben in Gruppen: individuelle Fitness, Gesamtfitness,
Eusozialität, primäre, sekundäre Helfer; Koevolution: Adaptive Radiation, Adaptation;
Reproduktionsstrategien: Überlebensselektion, Fertilitätsselektion, sexuelle Selektion, Selbstläufermodell,
Handikapmodell, Indikatormodell, Rote-Königin-Hypopthese.
Seminar: 2-4 Seminarvorträge zu den einzelnen Praktikumsversuchen: thematische
Einführung anhand eines Lehrbuchkapitels und/oder anhand einer wissenschaftlichen
Publikation, Vorstellung der Hypothesen und der Versuchsplanung, ergebnisbasierte
106
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Seminarvorträge.
Praktikum:
Anwendungen evolutionsökologischer Konzepte an Versuchsbeispielen wie Ideal
freie Verteilung (Verteilung von Stockenten an Futterstellen), Mimikry (Mensch als
Protagonist im Wespenmimikry-System), Stammbaumrekonstruktion (rezente und fossile
Arten eines fiktiven Taxons), Verhaltensökologie (Überprüfung von Vorhersagen
verschiedener Modelle zur Aufschauhäufigkeit des Menschen in Abhängigkeit von der Gruppengröße), Interaktionen
innerhalb einer Zoozönose (Parasitismus und Hyperparasitismus in Gallen der Kratzdistel); Einführung in die
Statistik, Anwendung verschiedener statistischer Tests (ein- und zweiseitig, parametrisch und nicht-parametrisch,
gepaarte und ungepaarte Daten), Formulierung von Nullhypothesen und Alternativhypothesen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Vorbereitung anhand des Skriptums und der dort angegebenen Literatur
Prüfungsformen
Seminarvortrag (20%), Wissenschaftliches Protokoll (30%) sowie eine einstündige schriftliche Prüfung (50%).
Seminarvortrag und Protokoll werden nach festgelegten und den Studierenden bekannten Kriterien bewertet.
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen, abgezeichnetes und korrigiertes Protokoll, mindestens
ausreichend bewerteter Seminarvortrag und bestandene Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
-Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch oder bei Bedarf englisch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über die zentrale Vergabestelle (PD Dr. Schumann).
107
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V445
Blütenbiologische Feldmethoden
Field Methods in Pollination Biology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Klaus Lunau ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Klaus Lunau, Dr. Petra Wester
Modulorganisation
Prof. Dr. Klaus Lunau
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommersemester
12 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden können eine begrenzte Auswahl an Blütenpflanzen und Blütenbesucher
bestimmen und erkennen. Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der
Interaktionen zwischen Blütenbesuchern und Blütenpflanzen beschreiben und im Freiland
erkennen. Der Lernerfolg wird in einer Klausur mit frei formulierten Antworten geprüft. Die Studierenden können
eigenständig einfache Experimente planen und durchführen. Die Studierenden können selbstständig größere
Datenmengen in Tabellenkalkulations- und Statistikprogrammen auswerten. Die Studierenden können die
determinierten Pflanzen- und Tierarten und die Ergebnisse der durchgeführten Versuche dokumentieren sowie die
Ergebnisse interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen in Form eines Protokolls. Das Protokoll wird nach
festgelegten Kriterien bewertet und die Bewertung geht in die Gesamtnote ein. Die Studierenden sind in der Lage zu
einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor
einer Gruppe vorzutragen. Die Bewertung einer Posterpräsentation (es steht kein POWERPOINT zur Verfügung)
geht in die Gesamtnote ein.
Lehrformen
Vorbereitende Vorlesung, praktikumsbegleitendes Seminar, Praktische Übungen im Freiland
im Rahmen einer 12tägigen Exkursion z.B. nach Graubünden (Schweiz) auf eine 2000mNN
gelegene Hütte oder nach Kreta (Griechenland).
Inhalte
Vorlesung:
Allgemeine Grundlagen der Bestäubungsbiologie: Bau von Blüten,
Symmetrieeigenschaften von Blüten, Unterschied zwischen Blüte und Blume; Dichogamie,
Diklinie, Monözie, Diözie, Heterostylie, Herkogamie, Selbstinkompatibilität,
Selbstbestäubung, Fremdbestäubung; Interaktionen zwischen Blütenbesucher und Blüte:
Blühsyndrome, Mutualismus, Coevolution, aktive Bestäubung (Ficus, Yucca), Nektarraub,
Nektardiebstahl, Lauerjäger auf Blüten, Blütenmimikry, Pollenmimikry, Sexualtäuschblumen,
Bestäuberausschluß; Blütenbelohnungen: Pollen, Nektar, Öl, Duftstoffe, Harz, Larvalhabitat,
Schlafplatz; Anwendungen bestäubungsbiologischer Konzepte an Beispielen: Optimales
Fouragieren, Oligolektie, Blumenstetigkeit, trap-lining, Territorialität, Häufigkeitsabhängige
Selektion, Fitness der Pflanzen; Sinnesökologie von Blütenbesuchern: angeborene
Präferenzen, Assoziatives Lernen, Farbensehen, Modellierung des Farbensehens von
Bienen und Schwebfliegen, chemische Orientierung von Blütenbesuchern, Kommunikation
von Blütenbesuchern (Schwänzeltanz).
Seminar:
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Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Vorträge auf der Basis von Originalpublikationen klassischer und aktueller
Forschungsarbeiten an bestäubungsbiologischen Fragen angepasst an den Exkursionsstandort Alpen oder Kreta.
Praktikum:
Diversität an Blütenpflanzen und Blütenbesuchern mit Bestimmungsübungen.
Durchführung einfacher Feldmethoden wie Nektarmessungen, Bestimmung der
Nektarwiederauffüllrate, Zweifachwahlversuche, Spektrale Reflexionsmessungen an Blüten,
UV-Aufnahmen, Unterschiede der Bestäubergemeinschaften in Abhängigkeit von
Höhenstufen, Blütenmorphen, Blütendichte. Beobachtungen von legitimen, illegitimen
Blütenbesuchen, primärer und sekundärer Nektarraub, Bestäubungseffizienz. Die
praktischen Übungen sind eingebettet in Projekte, die abhängig vom Angebot an
Blütenpflanzen und Blütenbesuchern zusammen mit den Studenten entwickelt werden.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: Alle Praktika der Pflichtmodule des 1.-4. Semesters absolviert. Modul Bio240
erfolgreich absolviert.
Die Vorlesung findet nach Absprache als vorausgehende, semesterbegleitende
Abendveranstaltung oder Blockveranstaltung statt. Körperliche Belastbarkeit wird vorausgesetzt.
Inhaltlich: Grundlegende Kenntnisse über den Bau von Blüten und Insekten werden
vorausgesetzt.
Prüfungsformen
Seminarvortrag (20%), Wissenschaftliches Protokoll (30%) sowie eine einstündige schriftliche Prüfung (50%).
Seminarvortrag und Protokoll werden nach festgelegten Kriterien bewertet.
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen, mindestens ausreichend bewertetes Protokoll, mindestens
ausreichend bewerteter Seminarvortrag und bestandene Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
-Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch oder bei Bedarf englisch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt Monate vor Beginn der Veranstaltung dezentral bei Prof. Dr. Klaus Lunau (Bitte
Aushang und Ankündigung in LSF beachten!)
109
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V446
Grundlagen der Biodiversität und Evolution
Foundations of Biodiversity and Evolution
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Werner Kunz ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Werner Kunz ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Werner Kunz ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
1 SWS Vorlesung
Sommersemester
Max. 15 Studierende
1 SWS Seminar
6 SWS Praktikum
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden können die verursachenden und treibenden Kräfte verstanden, die der Evolutionstheorie zugrunde
liegen benennen.
Die Studierenden können die Unterschiede zwischen phänotypischer Vielfalt und homologer Verwandtschaft
erklären.
Die Studierenden können die Unterschiede zwischen alleler Vielfalt und taxonomischer Gruppenbildung darstellen.
Die Studierenden können populationsgenetische Grundlagen mit biologischer Systematik verbinden.
Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse
interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte
Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Inhalte
Vorlesung und Seminar: Gesetze der Evolutionstheorie; Replikation, Mutation und Selektion; Zufallsprinzip und die
Kontrolle durch die Selektion; der Zielbegriff in der Evolution; die Bedeutung der Überproduktion; Entstehung von
Vielfalt; sympatrische und allopatrische Artentstehung; Artbildung durch sexuelle Selektion; merkmalsorientierte
Klassenbildung; cladistische Aufspaltung; Monophylie, Paraphylie; Anagenese und Cladognese; biparentale und
uniparentale Organismen; reproduktive Verbindung; Grenzen des Genflusses; der Homologiebegriff; hybridogene
Artbildung; genetische Drift; Hardy-Weinberg-Gesetz; Morphogenese durch Strukturgene und Regulationsgene;
genetische Grundlagen der Artbildung; artbildende Gene; die Gesetze der Artentstehung aufgrund von
Umweltfaktoren und Genomeigenschaften; die Bedeutung alleler Häufigkeitsverteilungen in Bezug auf Art- und
Rassenentstehung; innerartliche Unterschiede aufgrund von stabilen Polymorphismen; Ursachen des Artensterbens.
Praktikum: Demonstration von innerartlichen Morphen anhand von mehreren Schmetterlingsarten im Freiland;
Demonstration der Unterschiede zwischen Morphen und Rassen am Beispiel von Schmetterlings- und Vogelarten;
die Verbindung der dritten Mendelregel mit dem Auftreten von Morphen beim Widderchen Zygaena ephialtes;
Dokumentation von Parasitismus und Symbiose bei Ameisenbläulingen im Freiland; genetische Polymorphismen
und Selektion bei der Bänderschnecke Cepaea; Morphen am Beispiel von uni- und bivoltinen Tagfaltern.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar, Praktische Demonstrationen im Freiland
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: erfolgreiche Teilnahme an den Modulen des Grundstudiums
Inhaltlich: Vorbereitung anhand von Powerpoint-Darstellungen auf der homepage im Internet
Prüfungsformen
110
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte
der Vorlesung und des Praktikums.
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (15 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion)
(3) Orale Präsentation der einzelnen Versuche (15 % der Note): Kurzvortrag.
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Vorlesung, am Praktikum und am Seminar.
(2) Erstellung von Versuchsprotokollen, die den Anforderungen wissenschaftlicher Dokumentationen entsprechen.
(3) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
Zuordnung zum Studiengang/ Schwerpunkt (Major –nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)
-Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt, entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet, in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende (mit E-mail Adresse)
Prof. Dr. Werner Kunz ([email protected])
Sonstige Informationen
Anmeldung erfolgt per E-Mail bei Prof. Kunz
111
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V448
Feldornithologische Methoden mit Vogelexkursionen
Methods in Field Ornithology and Bird Excursions
Modulverantwortliche/r
PD Dr. Jürgen Schumann ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
PD Dr. Jürgen Schumann
Modulorganisation
PD Dr. Jürgen Schumann ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Semester
15 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die wesentlichen Merkmale nennen, an denen Vögel erkannt werden. Sie können Vögel
aufzählen, die als Indikatorarten in den verschiedenen Landschaftstypen festgelegt wurden (Nachhaltigkeitsindex).
Sie können die häufigen Vögel der Region im Feld an der Stimme und an den Kleidern erkennen. Sie können die
zeitliche und räumliche Veränderung der Vogelpopulation eines Gebiets erklären. Sie können die grundlegenden
Kartierungsmethoden durchführen, die Daten auswerten und beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage zu
einem vorgegebenen Thema der Ornithologie eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor
einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung oder seminaristischer Unterricht über die Grundlagen der Feldornithologie; Übungen zum Erkennen von
Vögeln anhand der Kleidung und der Stimme, geführte Exkursionen, eigenständige Kartierung im Feld und
Auswertung als Gruppenarbeit
Inhalte
Vorlesung:
Bau der verschiedenen Vogelfedern, Topographie des Vogelkörpers. Kleiderterminologie, Mauser und Mausertypen,
Vogelstimmen (Entstehung, Funktion) und andere Lautäußerungen der Vögel, Ernährung, Verhalten, Spuren,
Verbreitung/Lebensräume und Biotopanforderungen, Beringung, Telemetrie, Vogelzug. Kartierungsmethoden
(Revierkartierungsmethoden, Linientaxierung (Transektzählungen), Punkt-Stopp-Zählungen (Punkttaxierungen);
Fehlerquellen bei der Bestandsaufnahme, Erfassung einzelner Arten und großer Vogelansammlungen, Zu- und
Abnahme von Vogelbeständen, Vögel als Indikator für den Nachhaltigkeitsindex, Maßnahmen zum Vogelschutz,
Beobachtungsdaten im Internet
Praktikum:
Übungen im Erkennen der Vögel an der Kleidung, an den Spuren und am Reviergesang. Unterscheidung
verschiedener Rufe und Lautäußerungen, Beobachtung mit optischen Hilfsmitteln, Vogelfotografie.
Feldbeobachtung und Verhören der häufigen Brutvögel in nahegelegenen Gebieten (z.B. Botanischer Garten,
Urdenbacher Kämpe). Eigenständige Kartierung von Revieren (Linienkartierung); Auswertung der Kartierungsdaten
(Bildung von Papierrevieren). Teilnahme an einer Vogelberingung. Mindestens eine Tagesexkursion in ein
überregionales Vogelschutzgebiet (z.B. Rieselfelder Münster)
Seminar:
Themen der allgemeinen und der speziellen Ornithologie.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
keine
112
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (80 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung
und der Übung, darin Erkennen von Vögeln am Aussehen und an der Stimme
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (10 % der Note): Auswertung von Übungsaufgaben
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10 % der Note): Ausarbeiten und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme an den praktischen und Gelände-Übungen
(3) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalanforderungen entspricht
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Die Vorlesung wird kompakt in der ersten Woche des Moduls angeboten, damit die Tagesexkursionen in der
zweiten Woche des Moduls stattfinden können. Die Exkursionen werden zum Teil zum Zeitpunkt des
Sonnenaufgangs angeboten (im März gegen 6 Uhr Winterzeit, im April gegen 5.30 Uhr Sommerzeit). Die
Seminarvorträge werden in der dritten Woche gehalten. Wetterbedingt kann es zu Verschiebungen zwischen den
Anteilen kommen.
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Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V454
Hören & Sehen
Listen & See
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Christine Rose ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Dr. K. Kafitz, Dr. P. Hochstrate
Modulorganisation
Kurs A, B: Dr. P. Hochstrate ([email protected]); Kurs C, D: Dr. K. Kafitz([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
2 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppen-größe
Praktikum:
6 SWS
1-2 x pro Jahr
27 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte und Mechanismen der Funktionsweise des akustischen und
visuellen Systems des Menschen auf zellulärer und Organebene beschreiben, erklären und vergleichend
gegenüberstellen. Sie können diese Konzepte auf andere sensorische Systeme übertragen und im Hinblick auf
gemeinsame Prinzipien sowie wesentliche Unterschiede beurteilen.
Die Studierenden können unter Anleitung grundlegende Experimente zu den Leistungen und zur Physiologie des
akustischen und visuellen Systems durchführen, diese präzise dokumentieren und die erhaltenen Ergebnisse
auswerten, bewerten und adäquat beschreiben und mündlich präsentieren. Die Studierenden können selbstständig
und sachgerecht mit den grundlegenden Messgeräten und anderen Apparaturen bzw. Instrumenten der
Sinnesphysiologie arbeiten. Die Studierenden können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls
dokumentieren, die Ergebnisse interpretieren und in einen Gesamtkontext einordnen. Die Studierenden sind in der
Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen
und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum und Seminar
Inhalte
Vorlesung:
Darstellung des Baus und der Organfunktion von Auge und Ohr sowie der zellulären Mechanismen der
Reizaufnahme. Verbindungen von Auge und Ohr mit dem Zentralnervensystem sowie zentralnervöse
Repräsentation von visuellen und akustischen Reizen. Leistungen des visuellen und akustischen Systems.
Praktikum:
Visuelles System: Organisation der Netzhaut (Perimetrie, Blutversorgung, Fovea, blinder Fleck), Sehschärfe und
Tiefenschärfe, Kontrastwahrnehmung, zeitliches Auflösungsvermögen, Augenbewegungen, Farbensehen (monound polychromatische Licht, additive und subtraktive Farbmischung, Flimmerfarben, Gegenfarben, Farbkonstanz),
Entfernungs- und Größenwahrnehmung, Stereosehen, Organisation der visuellen Wahrnehmung (geometrischoptische Täuschungen, Wahrnehmungstheorien)
Akustisches System: Hörschwellenkurve, Pathophysiologie des Hörens, Impedanzanpassung, Luft- und
Knochenschall, Richtungshören, Vokalisation und Phonation, Lautmusteranalyse, Vokalisationspausenanalyse,
Sprachanalyse von Buchstaben und einfachen Satzgebilden
Seminar:
Vortragsreihe über Bau und Leistungen des visuellen und akustischen Systems.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
114
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte
der Vorlesung und des Praktikums.
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (15 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion)
(3) Orale Präsentation der einzelnen Versuche (15 % der Note): Kurzvortrag.
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Vorlesung, am Praktikum und am Seminar.
(2) Erstellung von Versuchsprotokollen, die den Anforderungen wissenschaftlicher Dokumentationen entsprechen.
(3) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Bachelor Physik, Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, bei Bedarf Englisch
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt zentral.
115
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V456
Aquatische Biologie- Methodische Anwendungen für
Aquakulturen
Aquatic Biology – Methodological Applications for
Aquaculture
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Christopher R. Bridges ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Winter- oder Sommersemester
10 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können physiologische und molekulare Techniken, die in der Überwachung von Aquakultur
eingesetzt werden, anwenden und die zu Grunde liegende Theorie erklären . Sie können stress- und
abstammungsbezogenen Daten von Fischarten erheben und sind in der Lage diese zu analysieren und zu
interpretieren.
Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema eine zielgruppengerechte Präsentation zu
planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Lectures, Seminar and Practical (with field work)
Inhalte
Lectures:
The basic premises behind aquaculture will be explained together with practical examples. Physiological methods
used in Aquaculture to monitor behaviour and stress will be discussed. Molecular methods for Broodstock
identification and reproduction monitoring will be presented.
Practical:
This will look at monitoring stress parameters such as respiratory rate, levels of stress indicators in plasma. The
salmon rearing station at the Haaspe Talsperre ( Re-introduction of Salmon into the Rhein) will be visited and work
carried out on juvenile fish. Molecular detection of parentage in Marine species such as Tuna, Amberjack, Sea and
Sea Bass will be studied
Seminar:
Each participant will be required to make a presentation on a topic concerning Aquaculture of a given species such
as molluscs, crustaceans, fish etc. Different aspects form Larval rearing to disease control will be discussed. The
seminar will reinforce the methodology learned in physiological and molecular methods.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Vorbereitung anhand des Skriptums
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen` (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich ´Dokumentation` (15 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durchführung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
116
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(3) Kompetenzbereich ´Wissenschaftliches Präsentieren` (15 % der Note): Seminarvortrag
(Erarbeitung des Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen`
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Seminarvortrag
(5) Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Further info at: http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/MathNat/Zoophys/bridges/new.htm
Lectures and Podcasts: http://www.uni-duesseldorf.de/WWW/MathNat/Zoophys/bridges/Vorlesung.htm
Das Modul wird dezentral über das LSF vergeben.
117
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V461
Aktuelle Methoden zur globalen
Genexpressionsanalyse
Current Methods for Global Gene Expression Analysis
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Karl Köhrer ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Karl Köhrer, René Deenen, Stefanie Stepanow
Modulorganisation
Karl Köhrer ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
4 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die verschiedenen Ebenen der Genexpressionsregulation und diverse Methoden zur
Genexpressionsmessung beschreiben und erklären.
Einige ausgewählte Verfahren der Genexpressionsanalyse (z.B. Real-Time PCR, DNA-Microarray oder Next
Generation DNA-Sequenzierung) können die Studierenden selbst praktisch durchführen. In einem Protokoll
dokumentieren sie die Ergebnisse präzise, analysieren die Daten und bewerten sie kritisch. Die Studierenden tragen
die Ergebnisse der Analysen oder einen thematisch verwandten wissenschaftlichen Sachverhalt unter Zuhilfenahme
englischsprachiger Fachliteratur in einem Seminarvortrag verständlich vor
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar, Selbststudium, Gruppenarbeit
Inhalte
Vorlesung:
(1) Genomsequenzierung: Genomaufbau, Molekulare Marker, Analyse der Genstruktur
(2) Regulation der Genexpression auf DNA, RNA und Proteinebene: Transkriptionskontrollmechanismen, Spleißing,
Modifizierung der Chromatinstruktur
(3) Klassische DNA-Sequenzierungsverfahren zur Genomanalyse und Genexpressionsanalyse
(4) DNA-Microarrays zur globalen Genexpressionsanalyse
(5) Next Generation DNA-Sequenzierung zur Genomanalyse und Genexpressionsanalyse
(6) Bioinformatische Analyse gobaler Genexpressionsdaten
Praktikum:
Isolierung von DNA/RNA aus biologischen Materialien, Verfahren zur spezifischen Quantifizierung von DNA/RNA,
Verfahren zur qualitativen Analyse von DNA/RNA, genomweite DNA-Microarray Analysen, klassische DNASequenzierung nach Sanger, Next Generation DNA-Sequenzierung, bioinformatische Analyse globaler
Genexpressionsdaten
Seminar:
Präsentation der im Praktikum erzielten Ergebnisse, bzw. ausgewählter Original- und Übersichtsartikel zur
Genexpressionsanalyse aus der Primärliteratur.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Grundkenntnisse der Biochemie und Molekularbiologie werden vorausgesetzt
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ́Wissen` (70 % der Note): mündliche Prüfung (Regelfall) über die In- halte der Vorlesung und
des Praktikums
118
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(2) Kompetenzbereich ́Dokumentation` (15 % der Note): Protokoll (Themenstellung, Durch- führung, Auswertung
und Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich ́Wissenschaftliches Präsentieren` (15 % der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs ́Wissen`
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation
entspricht
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Die Vorlesung findet parallel zum Praktikum statt.
119
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V462
Molekulare Medizinische Immunologie
Molecular and clinical Immunology
Modulverantwortliche/r
Markus Uhrberg ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Modulorganisation
Modulorganisation
Markus Uhrberg ([email protected])
Workload
Credits
Kontaktzeit
Selbststudium
270 h
9
120 h
150 h
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum 6 SWS
Jedes Semester
Vorlesung 2 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
16 Studierende
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Immunologische Barrieren, Natürliche Immunität, Initiation und Effektorphase einer Immunantwort,
Immungedächtnis, Funktion und Signalübertragungswege der verschiedenen Immunzelltypen können erklärt und
die daran beteiligten Komponenten benannt werden.
Die grundlegenden immunologischen Mechanismen können auf konkrete und klinisch relevante Beispiele
übertragen werden.
Die Kursteilnehmer sind fähig Versuchsansätze auf der Basis des Skripts durchzuführen. Weiterhin können sie
notwendige Berechnungen anstellen (Konzentrationen, Volumina) und auf geänderte Zielvorgaben übertragen.
Die Fähigkeit zum präzisen Pipettieren von kleinen Volumina, sowie zum sterilen Arbeiten in der Sterilbank werden
erworben.
Grundlegende Techniken (z.B. Isolierung von Lymphozyten aus peripherem Blut) können selbstständig durchgeführt
werden. Die Prinzipien verschiedener weiterführende immunologische Techniken (z. B. HLA-Typisierung) können
erklärt und angewendet werden. Messungen an relevanten Analysegeräten (z.B. Durchflusszytometer) können unter
Aufsicht durchgeführt werden.
Die Versuchsergebnisse können analysiert, grafisch ausgewertet und schriftlich formuliert werden. Die erzielten
Ergebnisse können vor dem Hintergrund des Lernstoffs erklärt und kritisch beurteilt werden.
Durch Zusammenarbeit in kleinen Gruppen (2-4 Studierende) wird die Teamfähigkeit gefördert.
Lehrformen
Vorlesung und Praktikum, Protokollführung
Inhalte
Vorlesungsinhalte: Nicht-adaptive und adaptive Immunität, Entzündungsprozess, T-Zell- und B-Zell-Diversität, Tund B-Zellantwort, Tumorimmunologie, Natürliche Killerzellen, dendritische Zellen, KIR-Rezeptoren, ImmunrezeptorSignaltransduktion, Transplantationsimmunologie, MHC Klasse I und II, immunologische Methoden.
Praktikum: Immungenetische Bestimmungen und Funktionsanalysen von humanen Zelllinien, primären
Lymphozyten (T- B-, und NK-Zellen) sowie dendritischen Zellen.
Methoden: PCR, RT-PCR, HLA-Klasse I und II Typisierung, KIR-Typisierung, Aufarbeitung von Blutproben,
Proliferationsassays, gemischte Lymphozytenkulturen (MLC), Transfektion von primären Lymphozyten,
Durchflusszytometrie.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: Alle Module der Pflichtmodule des 1.-4. Semesters absolviert.
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Genetik und Zellbiologie werden vorausgesetzt.
120
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Prüfungsformen
Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): schriftliche Prüfung
Kompetenzbereich „Dokumentation“ (30% der Note): Protokolle
Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkte
- Teilnahme an der Vorbesprechung
- regelmäßige Teilnahme an den praktischen Übungen,
- bestandene schriftliche Prüfung,
- Abgabe eines regelkonformen Protokolls
Zuordnung zum Studiengang/ Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Master Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
- Anmeldung für das Praktikum wird zentral geregelt.
121
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V465
Stammzellbiologie und Regenerative Medizin
Stem Cell Biology and Regenerative Medicine
Modulverantwortliche/r
Thorsten Trapp ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Fischer, Kögler, Rox, Santourlidis, Trapp, Trompeter, Wenzel
Modulorganisation
Thorsten Trapp ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
270 h
9 CP
120 h
150
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Praktikum:
6 SWS
Jedes Semester
Vorlesung:
2 SWS
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
12 Studierende,
Vorlesung ohne
Beschränkung
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Charakteristika von Stammzellen, ihre Herkunft und deren Rolle bei
der Geweberegeneration und Tumorentstehung erläutern. Im Praktikum werden selbstständig unter Anleitung
biochemische, zellbiologische und molekularbiologische Experimente durchgeführt. Die Studierenden können die
den Experimenten zugrunde liegenden Theorien erläutern und sind zum sachgerechten Umgang mit benötigten
Geräten befähigt. Die Studierenden dokumentieren in einem regelkonformen Protokoll die Versuche, werten diese
aus und diskutieren sie kritisch.
Lehrformen
Vorlesungen, Praktikum
Inhalte
Vorlesungen:
- Grundlagen der Stammzellbiologie
- Klassifizierung, Herkunft und Charakteristika von Stammzellen (Embryonale SZ, Adulte SZ, Neonatale SZ,
Mesenchymale SZ, Hämatopoetische SZ, SZ der Gewebe)
- Grundlagen der Geweberegeneration
- Rolle der Stammzellen in der Tumorbiologie
- Epigenetik von Stammzellen
- Transkripionelle und post-transkriptionelle Regulation von Stammzellen / Grundlagen der Biologie von
microRNAs
- Klinische Aspekte der Stammzelltransplantation
- Ethische und rechtliche Aspekte der Stammzellmedizin
Praktikum:
- Isolierung von Stammzellen aus Blut
- Kultivierung von Zellen
- Charakterisierung der Migration von Stammzellen mittels Agarose-Invasions- und Scratch-Assay
- Wundheilungsassay
- Charakterisierung von Stammzellmarkern mittels FACS
- Expressionsanalyse stammzellrelevanter Proteine durch Western Blot und Immuno-zytochemie
(Fluoreszenzmikroskopie)
- Expressionsanalyse stammzellrelevanter Gene durch PCR
- Osteogene Differenzierung adulter Stammzellen
- Charakterisierung epigenetischer Veränderungen in Stammzellen / Analyse der DNA-Methylierung
- Analyse der micro-RNA-Expression und deren Wirkung bei post-transkriptioneller Regulation in
Stammzellen
122
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums
Kompetenzbereich „Dokumentation“ (30% der Note): Protokolle (Themenstellung, Durchführung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
- Teilnahme an der Vorbesprechung
- Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
- Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
- Abgabe regelkonformer Protokolle
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) prozentual in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Für die regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung ohne zugehöriges Praktikum wird ein CP vergeben.
123
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V474
Molekulare Biotechnologie der Pflanzen
Molecular Plant Biotechnology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Peter Westhoff ([email protected])
Dozenten/innen
Prof. Dr. Peter Westhoff und Mitarbeiter
Modulorganisation
Prof. Dr. Peter Westhoff ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
2 x 16 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Konzepte und Methoden der molekularen Biotechnologie der Pflanzen
beschreiben und erklären sowie das erworbene Methodenwissen praktisch anwenden. Die Studierenden können die
durchgeführten Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten. Sie können eigenständig ein
gegebenes Thema unter Zuhilfenahme englischsprachlicher Fachliteratur ausarbeiten und verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1) Einführung in die Kulturpflanzen: Sozioökonomie, Vorkommen und Herkunft, Domestizierung, genetische
Diversität, Ziele und Methoden der Pflanzenzüchtung.
(2) Transformation von Pflanzen: Biologie von Agrobacterium tumefaciens, Pflanzentransformation mittels
Agrobacterium, alternative Transformationsverfahren.
(3) Quantitative Eigenschaften: Definition quantitativer Eigenschaften (QTL: "quantitative trait locus"),
phänotypische Varianz, Ziele und Durchführung einer QTL-Analyse (molekulare Marker, aufspaltende
Kartierungspopulationen, Phänotypisierung, Verrechnungsverfahren für QTL), Molekulare Isolierung von QTL,
Fallbeispiele molekular charakterisierter QTL, Assoziationskartierung.
(4) Pflanzenzüchtung mit transgenen Pflanzen: gentechnisches Handwerkszeug (Promotoren, RNAi-Verfahren),
Verbesserung des Ertrags (Beispiel Reis), Qualitätszüchtung (Modifizierung des Lipidstoffwechsels),
Resistenzzüchtung (Beispiel Salztoleranz)
Praktikum:
(1) Analyse genetischer Diversität beim Mais: Amplifizierung distinkter Genloci aus verschiedenen Inzuchtlinien
und Landrassen, DNA-Sequenzierung der Amplifikate, computergestützte Auswertung und Vergleich der
Sequenzen.
(2) Transiente Transformation von Nicotiana benthamiana: Transformation mit Agrobacterium tumefaciens,
Isolierung von Mesophyllprotoplasten, fluoreszenzmikroskopische Analyse der Expression von PromotorReportergen (GFP)-Konstrukten.
(3) Phänotypische Auswirkungen von Trockenstress bei verschiedenen Maisvarietäten: Habitusunterschiede bei
Spross und Wurzeln, Chlorophyllgehalte, Wasserpotential und stomatäre Leitfähigkeit von Blättern.
(4) Einfluss von Nitrat auf die Physiologie und Morphologie verschiedener Maisvarietäten: Computer-gestützte
Analyse der Wurzelarchitektur von Keimpflanzen bei unterschiedlichen Nitratkonzentrationen, Physiologie von
Maisvarietäten in der Hydroponkultur (Photosynthesemessungen, Nitratanhäufung, Expression von Genen der
Nitratassimilation).
124
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Seminar:
Ausgewählte Original- und Übersichtsarbeiten zur Historie, Domestizierung, sozioökonomischen Bedeutung,
Physiologie und gentechnischen Veränderung von Kulturpflanzen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor- und Bachelor-Plus/International-Studiengang der Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr. Peter Westhoff
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Das Modul ist zeitlich und in Bezug auf die Klausur so organisiert, das es
zusammen mit dem Modul 403 (Teilnahme am 1. Kurs!) belegt werden kann.
125
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V481
Molekulare Mechanismen der zellulären Stressantwort
Molecular Mechanisms of the Cell Fate Decision
Modulverantwortliche/r
Prof. Sebastian Wesselborg ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Sebastian Wesselborg, Dr. Björn Stork, Dr. Antje Löffler, Dr. Christoph Peter, Dr. Gudrun Totzke, Prof. Dr.
Reiner Jänicke, Dr. Dennis Sohn
Modulorganisation
Dr. Björn Stork ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Sommer- und Wintersemester
12 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden theoretischen und praktisch-methodischen Aspekte der
Signaltransduktion der Apoptose, der Autophagie und der Seneszenz mit eigenen Worten beschreiben. Sie können
die medizinische Relevanz dieser Prozesse erläutern. Die Studierenden können die dazugehörigen
Analysemethoden anwenden und die entsprechenden Ergebnisse interpretieren. Die Studierenden sind in der Lage
zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor
einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung (dienstags von 17 c.t. - 18 Uhr, während des Semesters)
Praktikum (ganztätig, im 14tägigen Block)
Seminar (vormittags während des Praktikums)
Inhalte
Vorlesung (abgedeckte Themengebiete):
Apoptose, Clearance apoptotischer Zellen, PI3K/Akt-Überlebenssignalweg, Autophagie, Zell-Cyclus, Seneszenz,
NF-κB Signaltransduktion, Ca2+ Signaltransduktion
Seminar:
1-2 Vorträge pro Student zum Thema des Moduls anhand einer wissenschaftlichen Originalpublikation sowie
begleitender Übersichtsartikel (ca. 25 min)
Praktikum:
Inhalt:
− Nachweis der DNA-Degradation während der Apoptose (FACS)
− Nachweis der Caspase-Spaltung während der Apoptose (western blot)
− Caspase-Aktivitätsassay (fluorimetrischer Assay)
− MTT-Assay zur Messung der Zellviabilität (colorimetrischer Assay)
− LC3-Detektion zum Nachweis der Autophagie (western blot)
− Nachweis von GFP-LC3 puncta während der Autophagie (Konfokalmikroskopie)
− Zell-Cyclus-Analyse (FACS)
− β-Galactosidase-Färbung zum Nachweis der Seneszenz (Fluoreszenzmikroskopie)
− p53/p21-Detektion zum Nachweis der Seneszenz (western blot)
126
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
− NF-κB-Aktivierung (western blot, Reportergenassay)
− Ca2+-Flux Analyse (FACS)
Techniken:
− Kultivierung eukaryotischer Zellen (steriles Arbeiten), Zellzahlbestimmung, Zellstimulation und Zell-Lyse
− Durchflusszytometrie (FACSCalibur und LSR Fortessa von BD)
− Quantitative Proteinbestimmung, SDS-PAGE, western blot
− Fluorimetrische / Colorimetrische Assays
− Konfokalmikroskopie
− Fluoreszenzmikroskopie
− Lipofektion, Reportergenassays
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Praktika der Pflichtmodule des 1.-4. Semesters absolviert
Inhaltlich:
Grundkenntnisse in Aufbau und Funktion eukaryotischer Zellen; Grundzüge und Mechanismen der
Signaltransduktion
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50 % der Note): Klausur über die Inhalte der Vorlesung, der Seminare und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion der Experimente im
Praktikum)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (25 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestandene Abschlussklausur bestehend aus Inhalten der Vorlesung, des Seminars und des Praktikums
(Termin: in der Woche nach dem Praktikum)
(2) Gehaltener Seminarvortrag, der den Minimalstandards genügt
(3) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum sowie abgenommenes Praktikumsprotokoll
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelor Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (bei Bedarf Englisch)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben
127
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V483
Molekulare Pharmakologie und Toxikologie von
Arzneipflanzen
Molecular Pharmacology and Toxicology of Medicinal
Plants
Modulverantwortliche/r
Thorsten Trapp ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Fischer, Trapp
Modulorganisation
Thorsten Trapp ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Sommersemester
8 Studierende,
Vorlesung:
1 SWS
Vorlesung ohne
Seminar:
1 SWS
Beschränkung
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können Grundlagen der Wirkprinzipien von Arzneipflanzen erläutern und sind in der Lage,
ausgewählte Arzneipflanzen zu erkennen und die molekulare Wirkung ihrer Bestandteile zu erklären. Im Praktikum
werden selbstständig unter Anleitung biochemische und zellbiologische Experimente durchgeführt. Die
Studierenden können die den Experimenten zugrunde liegenden Theorien erläutern und sind zum sachgerechten
Umgang mit benötigten Geräten befähigt. Die Studierenden dokumentieren in einem regelkonformen Protokoll die
Versuche, werten diese aus und diskutieren sie kritisch. Die Studierenden können einen Seminarvortrag zu Themen
des Moduls erarbeiten und halten.
Lehrformen
Vorlesungen, Seminar, Praktikum
Inhalte
Vorlesungen:
- Grundlagen der molekularen Wirkung von Pharmaka und Toxinen
- Historischer Überblick über die Arzneipflanzenkunde und ethnopharmakologische Aspekte
- Grundlagen einer rationalen Phytotherapie (ethische und klinische Aspekte und rechtliche Vorgaben)
- Beschreibung ausgewählter Arzneipflanzen und ihrer Inhaltsstoffe
- Klassifizierung der Inhaltsstoffe von Arzneipflanzen
- Modulation apoptotischer Signaltransduktion durch pflanzliche Wirkstoffe
- Modulation der Zellproliferation durch pflanzliche Wirkstoffe
- Zellmigration und ihre Beeinflussung durch pflanzliche Wirkstoffe
- Kognitives Enhancement durch pflanzliche Wirkstoffe
- Immunomodulation durch pflanzliche Wirkstoffe
Praktikum:
- Beeinflussung der Zellproliferation durch verschiedene Bestandteile von Arzneipflanzen
- Induktion apoptotischer Signaltransduktion durch verschiedene Bestandteile von Arzneipflanzen und deren
Charakterisierung
- Charakterisierung der Beeinflussung der Zellmigration durch Calendula officinalis und Colchicum
autumnale mittels Agarose-Invasions- und Scratch-Assay
- In vitro Wundheilungsassay
- Kultivierung von Zellen
- Arzneipflanzenkundliche Exkursion in den Botanischen Garten der HHU und in die nähere Umgebung
- Reportergenassays
128
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
- Sammlung, Charakterisierung und Analyse nicht-geschützter Arzneipflanzen
- Isolierung und Charakterisierung von Wirkstoffen aus Arzneipflanzen
- Charakterisierung der Modulation von CREB durch Ginsenoside in Neuronen
Seminar:
- Vortragsreihe zu aktuellen Aspekten der molekularen Pharmakologie der Arzneipflanzen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich „Wissen“ (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
(2) Kompetenzbereich „Dokumentation“ (10% der Note): Protokolle (Themenstellung, Durchführung, Auswertung
und Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich „Wissenschaftliches Präsentieren“ (20% der Note): Seminarvortrag (Erarbeitung des Stoffes,
Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
- Bestehen des Kompetenzbereichs „Wissen“
- Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
- Abgabe regelkonformer Protokolle
- Seminarvortrag
- Teilnahme an der Vorbesprechung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Für die regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung ohne zugehöriges Praktikum wird ein CP vergeben.
129
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V484
Phänotypische Anpassung der Pflanzen
Phenotypic Adjustment of Plants
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Ulrich Schurr ([email protected])
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
9 CP
120 h
150
Häufigkeit des Angebots
Jedes Sommersemester
Arbeitsaufwand
Dauer
270 h
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
12 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Konzepte der phänotypischen Anpassung der Pflanzen erklären und
kennen einschlägige Methoden der Pflanzenphänotypisierung und können sie praktisch anwenden. Die
Studierenden können die durchgeführten Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten. Sie können
eigenständig ein gegebenes Thema unter Zuhilfenahme englischsprachlicher Fachliteratur ausarbeiten und
verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1) Einführung in die Pflanzenphänotypisierung: Genotyp-Phänotyp; Hochdurchsatz vs "deep phenotyping";
oberirdisch vs unterirdisch; invasiv vs nicht-invasiv; Beispiele
(2) Genetisch bedingte und umweltbedingte Anpassung: Wild- und Kulturpflanzen; Ökotypen; Mutanten und
transgene Pflanzen; Umweltanpassung; Stressanpassung
(3) Morphologische und physiologische Anpassung: Struktur-Funktion; Anpassung der Architektur, Morphologie
und Anatomie; Anpassung der Resourcennutzung und –verteilung
(4) Physiologische Anpassungen am Beispiel der Lichtanpassung: Sonnen- und Schattenpflanzen; Sonnenund Schatten-akklimatisation; "shade avoidance syndrome"; Anpassung an zeitlich dynamische
Lichtbedingungen; Anpassung an räumlich heterogene Lichtbedingungen ("systemic acquired acclimation")
Praktikum:
(1) Morphologische Analysen: Sprossarchitektur; Blattmorphologie; Lichtmikroskopie
(2) Analysen von Blattwachstum: Bestimmung der Wuchsrate (ein- oder zweidimensionales Wachstum);
Bestimmung des Trockengewichts
(3) Analysen der Photosynthese: Chlorophyll-Fluoreszenzanalyse; Bestimmung des Gehaltes sowie der
Zusammensetzung von Pigmenten (Chlorophyllen und Carotinoiden), Kohlenhydraten (Zucker und Stärke)
und Proteinen (Rubisco und Lichtsammelkomplexen)
(4) Statistische Datenanalyse und Darstellung der Ergebnisse: t-test; one-way und two-way ANOVA; Säulen-,
Linien- und Punktdiagramme
Seminar:
Ausgewählte Themen über Lichtanpassung, photosynthetische Effizienz und potenzielle Verbesserung von
Pflanzenphänotypen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein.
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
130
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20% der Note): Protokoll (Methodenbeschreibung, Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10% der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr. Ulrich Schurr, Dr. Shizue Matsubara, Dr. Anika Wiese-Klinkenberg
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben und findet am Forschungszentrum Jülich statt.
131
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V485
Modellorganismus Drosophila
Model Organism Drosophila
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. H. Aberle ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. H. Aberle
Modulorganisation
Prof. Dr. H. Aberle ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Sommersemester
12 Studierende
Vorlesung:
2 SWS
Seminar: Lernergebnisse/Kompetenzen
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die grundlegenden Techniken und Arbeitsschritte im Umgang
mit dem Modellorganismus Drosophila melanogaster. Sie sind in der Lage einfache Experimente (z. B. Analyse von
Mutanten, Überexpression von Genen) zu planen und durchführen. Die Studierenden können die durchgeführten
Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten.
Lehrformen
Vorlesung mit praktischen Übungen im Labor
Inhalte
Die Studierenden erlernen das selbständige Arbeiten mit Drosophila Kulturen. Gegenstand der Vorlesung sind
genetische Grundkenntnisse, häufige Kreuzungsstrategien und embryonale Entwicklungsvorgänge. Im praktischen
Teil erlernen die Studierenden den Umgang mit sichtbaren und molekularen Markern und transgenen Tieren. Unter
Anleitung werden verschiedene immunohistochemische und mikroskopische Techniken angewandt. Die erzielten
Ergebnisse werden mit Bildverarbeitungssoftware am Computer selbständig ausgewertet.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Vorbereitung anhand des Skriptums
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (80% der Note): schriftliche Prüfung
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20% der Note): Protokoll
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereich Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe einer wissenschaftlichen Dokumentation (Protokoll)
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen: Das Modul wird zentral vergeben.
132
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
133
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V486
Neurophysiologie
Neurophysiology
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Rose ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Rose, Dr. J. Langer
Modulorganisation
Prof. Dr. Rose ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
270 h
9 CP
Lehrveranstaltungen
Praktikum:
6 SWS
Vorlesung:
1 SWS
Übung:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Kontaktzeit
Selbststudium
120 h
150
Häufigkeit des Angebots
Sommer/Wintersemester
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
12 Studierende
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte zur Beschreibung elektrischer Phänomene bei erregbaren Zellen
darstellen und die quantitativen Beziehungen zwischen den verschiedenen relevanten Parametern theoretisch und experimentell
erfassen. Sie können wichtige Methoden zur Untersuchung der physiologischen Prozesse in Neuronen und Gliazellen adäquat
darstellen und in einem Fall praktisch anwenden. Die Studierenden können einfache Stamm- und Gebrauchslösungen für ein
neurophysiologisches Experiment selbst herzustellen.
Die Studierenden können die experimentellen Daten adäquat auswerten und interpretieren sowie zusammenhängend in Wort
und Schrift darstellen. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema der Neurophysiologie eine
zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Seminar und Praktikum mit begleitenden Übungen
Inhalte
Vorlesung: Membrantransport: Aufbau der Zellmembran, Transportwege über die Zellmembran, Ionenkanäle, Ionenpumpen und
Transporter, treibende Kräfte und Gleichgewichtslage, Nernst-Potential, Strom-Spannungsdiagramme, Ersatzschaltbilder, DosisWirkungskurven,
Experimentelle Techniken: extrazelluläre Ableitung, Einzelelektroden, Voltage-Clamp, Patch-Clamp
Synaptische Übertragung: chemische und elektrische Synapsen, Neurotransmitter und Neurotransmitter-Rezeptoren,
synaptische Plastizität, Hebb’sche Regel, LTP und LTD, Lernen und Gedächtnis.
Praktikum: Herstellung der im Praktikum benötigten Lösungen und Grundlagen guter Laborarbeit; experimentelle Untersuchung
einfacher elektrischer Schaltungen zur Verdeutlichung neurophysiologisch relevanter Parameter; Interaktion zwischen
Nervenzellen und neuronale Netze; Inhibition und Exzitation, räumliche und zeitliche Summation; Ableitung des
Membranpotentials bei identifizierten Neuronen im Zentralnervensystem des Blutegels; Beeinflussung des Membranpotentials
durch die extrazelluläre K+-Konzentration und durch Neurotransmitter.
Übung: Rechenaufgaben zu Ionenbewegungen, elektromotorischer Kraft, biophysikalische Grundlagen elektrischer Aktivität,
Kirchhoff’sche Regeln; Ersatzschaltbild der Zellmembran; Einstellung des Membranpotentials, Ionenfluss über die Zellmembran.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
keine weiteren
Prüfungsformen
1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums.
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (15 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (15 % der Note): Präsentation
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an der Vorlesung, am Praktikum und an der Übung.
(2) Erstellung eines Versuchsprotokolls, das den Anforderungen wissenschaftlicher Dokumentationen entspricht.
134
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(3) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor Biologie PLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Bachelor Mathematik, Studiengang Bachelor Informatik , Studiengang Bachelor Biochemie,
Studium Universale
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
135
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V487
Systematik der Blütenpflanzen
Systematics of flowering plants
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Jürgen Zeier ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Jürgen Zeier, Dr. Ulf Schmitz
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Sommersemester
15 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können verschiedene Pflanzenspezies der einheimischen Vegetation anhand von Habitus- und
Blütenmerkmalen in Familien einordnen. Mit Hilfe von Bestimmungsbüchern sind sie in der Lage, Artbestimmungen
durchzuführen. Die Studierenden sind mit der Flora typischer einheimischer Standorte vertraut und können
strukturelle und chemische Charakteristika verschiedener Taxa der Angiospermen unterscheiden. Die Studierenden
können die durchgeführten Versuche in Form eines Protokolls dokumentieren, die Ergebnisse interpretieren und in
einen Gesamtkontext einordnen. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls
eine zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
- Kriterien und Methoden der Systematik (strukturelle und molekulare Systematik)
- Phylogenetisch-systematischer Überblick über die Angiospermen
- Merkmale ausgewählter Familien
- Nutzpflanzen
- Phytochemische Aspekte und pflanzlicher Sekundärstoffwechsel
Praktikum:
- Anwendung von Bestimmungsschlüsseln zur Artbestimmung
- Botanische Exkursionen zu ausgewählten einheimischen Standorten, Beschreibung von
Standortcharakteristka und ökologischen Anpassungen
- Nutzpflanzenexkursion (Botanischer Garten)
- Analytisch-chemische Identifizierung ausgewählter Sekundärstoffklassen
Seminar:
Ausgewählte Original- und Übersichtsarbeiten zur
- Systematik, Ökophysiologie und Phytochemie der Blütenpflanzen
- Bedeutung von Nutz- und Kulturpflanzen sowie gentechnologische Aspekte
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
AlleModule des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich ´Wissen` (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
136
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
(2) Kompetenzbereich ´Dokumentation` (15 % der Note): schriftliche Aufzeichnungen zur Pflanzenbestimmung
(3) Kompetenzbereich ´Wissenschaftliches Präsentieren` (15 % der Note): Seminarvortrag
(Erarbeitung des Stoffes, graphische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs ´Wissen`
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum und an den Exkursionen
(3) Abgabe schriftliche Aufzeichnungen zur Pflanzenbestimmung
(4) Seminarvortrag
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
137
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V488
Molekulare Evolution
Molecular Evolution
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Laura Rose ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Laura Rose ([email protected])
Thorsten Klösges ([email protected])
Modulorganisation
Prof. Dr. Laura Rose ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Vorlesung:
2 SWS
Sommersemester
14 Studierende
Übung:
6 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können die grundlegenden Konzepte der molekularen Evolution beschreiben. Die Studierenden
können selbstständig größere Datenmengen in Tabellenkalkulations- und Statistikprogrammen auswerten.
Die Studierenden können ihre Ergebnisse mittels Primärliteratur und Sekundärliteratur diskutieren.
Lehrformen
Vorlesung, Diskussionen, Praktische Übungen im Computerlabor
Inhalte
Vorlesung: Es werden die grundlegenden Aspekte der molekularen Evolution abgedeckt. Dies umfasst
Proteinsequenzevolution, Nukleotidsequenzevolution, die molekulare Uhr, relative-rate-Test, die Neutrale Theorie,
die fast Neutrale Theorie, Ursprung und Evolution von Genfamilien und populationsgenetische und phylogenetische
Methoden. Den Studierenden werden die verschiedenen Formen der natürlichen Selektion wie gerichteter,
balancierter und negativer Selektion aufgezeigt und sie werden in den fortschrittlichsten Methoden zur Identifikation
natürlicher Selektion und Genomevolution unterrichtet. Diese Themen werden intensiviert durch das lesen von
Primärliteratur und deren Diskussion während der Vorlesung.
Übung: Die Übungen finden im Computerlabor statt und die Studierenden wenden die Methoden aus der Vorlesung
in praktischen Aufgaben an. Sie lernen, wie man öffentliche Sequenzdatenbanken, wie z.B. NCBI, benutzt, um
DNA- oder Proteinsequenzen zu finden und herunter zu laden. Sie nutzen frei verfügbare Software um Alignments
dieser Sequenzen zu erstellen. Damit werden populationsgenetische Analysen mit der Software DnaSP und
phylogenetische Analysen mit den Programmen PAUP und Mr. Bayes durchgeführt. Zum Abschluss des Kurses
präsentieren die Studierenden die Resultate ihrer Analysen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (70%), Referat über Ergebnisse (30%)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
regelmäßige Teilnahme an den Übungen, mindestens ausreichend bewerteter Vortrag und bestandene
Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
–
138
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt, entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet, in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Englisch und Deutsch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
139
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V493
Von der Genomsequenz zur
Proteinexpression
From genome sequence to
protein expression
Modulverantwortliche/r
Prof. Dr. Petra Bauer
Dozentinnen/Dozenten
Dr. Tzvetina Brumbarova, Dr. Rumen Ivanov
Modulorganisation
Prof. Dr. Petra Bauer
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Wintersemester
18 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden verstehen eine Kette von Experimenten, die zur kontrollierten Expression eines Fremdproteins in
Pflanzen/Bakterien notwendig sind. Sie können grundlegende Konzepte und Methoden beschreiben, vergleichen
und erklären. Die Studierenden können Anwendungsbeispiele benennen. Sie führen unter Anleitung einfache
Experimente/Techniken aus. Sie dokumentieren präzise die durchgeführten Versuche und werten sie aus, bzw.
bewerten sie. Die Studierenden können selbstständig und sachgerecht mit den grundlegenden Messgeräten und
anderen Apparaturen bzw. Instrumenten aus dem Labor umgehen. Am Ende des Kurses können die Studierenden
einen experimentellen Plan entwerfen, um die Expression eines Fremdproteins zu erreichen und dies zu
kontrollieren. Die Studierenden sind in der Lage zu einem vorgegebenen Thema des Moduls eine
zielgruppengerechte Präsentation zu planen, zu erstellen und vor einer Gruppe vorzutragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
An einem physiologischen Beispiel (z.B. Eisenaufnahme, Hormonantwort) wird der Weg (Kette von Experimenen)
aufgezeigt, wie eine Genomsequenz oder Derivate daraus, die für diesen physiologischen Weg wesentlich sind (z.B.
von Eisentransporter IRT1 Gen) erhalten und zur kontrollierten Fremdproteinexpression genutzt werden können
(Genomsequenz, Genomdantenbanken, cDNA, Modellsysteme, Homologie, Sequenzanalysen, PCR,
Klonierungsstrategien, Transformation, stabile und transiente Expression in Pflanzen, Proteinnachweise,
Fusionsproteine, GFP, Mutagenese).
Verschiedene Anwendungssituationen werden besprochen, die eine kontrollierte Proteinexpression notwendig
machen, um den physiologischen Vorgang besser zu verstehen (z.B. Lokalisierung, Stabilität, Modifikation von
Proteinen wie etwa Phosphorylierung).
Praktikum:
Die oben genannten Schritte werden im Praktikum an einem Beispiel experimentell erarbeitet.
Seminar:
Anhand von ausgewählten Publikationen erarbeiten und präsentieren die Studierenden eine Zielstellung und einen
experimentellen Plan zur Nutzung der Expression eines Fremdproteins.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich:
140
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Prüfungsformen
1. Kompetenzbereich Wissen (60 % der Note): schriftliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung und des
Praktikums
2. Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokolle (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
3. Kompetenzbereich Präsentation (20 % der Note): Ausarbeiten und Referieren eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
1. Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
2. Regelmäßige und aktive Teilnahme an allen Veranstaltungen des Moduls
3. Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen an wissenschaftliche Dokumentation entspricht
4. Präsentation eines verständlichen Seminarvortrags
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch oder Englisch
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben.
141
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V494
Einführung in die mathematische Modellierung
biologischer Systeme mit MATLAB
Introduction to Mathematical Modelling of Biological
Systems using MATLAB
Modulverantwortliche/r
Oliver Ebenhöh ([email protected])
Dozentinnen/Dozenten
Oliver Ebenhöh,
Modulorganisation
Oliver Ebenhöh ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
270 h
9 CP
Lehrveranstaltungen
Praktikum:
6 SWS
Vorlesung:
2 SWS
Kontaktzeit
Selbststudium
120 h
150
Häufigkeit des Angebots
Wintersemester
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
15 Studierende
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können einfache mathematische Modelle, die Prototypen biologischer Systeme beschreiben. Die
Studierenden können einfache dynamische Systeme mit Gleichungen beschreiben. Die Studierenden können
einfache dynamische Systeme mit MATLAB simulieren und die Ergebnisse graphisch auf verschiedene Weise
darstellen und interpretieren. Die Studierenden sind in der Lage, einfache mathematische Modelle zu analysieren.
Lehrformen
Vorlesungen mit praktischen Übungen, Präsentation der Übungslösungen
Inhalte
Vorlesung:
Im ersten Teil werden mathematische Grundlagen eingeführt, die zur Beschreibung biologischer Systeme mit
mathematischen Gleichungen benötigt werden. Dies sind insbesondere Differential- und Integralrechnung und
Differentialgleichungen. Diese werden anhand einfacher Beispiele anschaulich eingeführt. Im zweiten Teil werden
elementare Analysetechniken wie die Bestimmung von Fixpunkten und deren Stabilität eingeführt. Bestandteil der
Vorlesung ist auch eine Einführung in MATLAB. Die benötigten Befehle werden jeweils im Zusammenhang mit der
behandelten mathematischen Thematik diskutiert.
Übungen:
Die theoretischen Grundlagen werden jeweils in der Vorlesung vor den Übungen vermittelt. In den Übungen werden
die Inhalte durch praktische Arbeiten am Computer vertieft. Die Übungen dienen insbesondere dem Training im
Umgang mit der Simulationssoftware MATLAB. In den Übungen werden klassische Modelle der Biologie, die
wesentliche dynamische Verhaltensweisen aufzeigen (z.B. Bistabilität, Oszillationen etc.) ausführlich untersucht.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
Inhaltlich: Mathematische Grundkenntnisse
Prüfungsformen
Schriftliche Prüfung (bei weniger als 8 Teilnehmern eventuell mündliche Prüfung) über Inhalte der Vorlesung und
Übungen. (60%)Übungsaufgaben (40%)
142
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Vorlesung und Übung
(2) Pünktliche Abgabe der Übungsaufgaben, die gemäß dem Minimalstandard
(3) Bestehen der Abschlussprüfung
bearbeitet wurden
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
–
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch (bei Bedarf Englisch)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben
143
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
V496
Quantitative Genetik der Pflanzen
Plant Quantitative Genetics
Modulverantwortliche/r
Jun.-Prof. Dr. Maria von Korff ([email protected])
Dozenten/innen
Jun.-Prof. Dr. Maria von Korff und Mitarbeiter
Modulorganisation
Jun.-Prof. Dr. Maria von Korff ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer
270 h
9 CP
120 h
150
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum:
6 SWS
Jedes Wintersemester
8 Studierende
Vorlesung:
1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden können grundlegende Konzepte und Methoden der quantitativen Genetik der Pflanzen
beschreiben und erklären sowie das erworbene Methodenwissen praktisch anwenden. Die Studierenden können die
durchgeführten Versuche präzise dokumentieren, auswerten und bewerten. Sie können eigenständig ein
gegebenes Thema unter Zuhilfenahme englischsprachlicher Fachliteratur ausarbeiten und verständlich vortragen.
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Seminar
Inhalte
Vorlesung:
(1) Einführung in die Grundlagen der Populationsgenetik und quantitativen Genetik: genetische Varianz,
Populationsstruktur, Selektion, Mutation, Genetischer Drift, Hardy-Weinberg Gleichgewicht, phänotypische
Varianz
(2) Einführung in die Pflanzengenomik: Molekulare Marker, Erstellung von genetischen Karten,
Sequenziermethoden, Next-Generation Sequencing, Genomassemblierung
(3) Einführung in die Kartierung quantitativer Eigenschaften: QTL (quantitative trait locus) Analyse,
Assoziationskartierung, Phänotypisierung, Verrechnungsverfahren für QTL, molekulare Isolierung von
QTL.
(4) Anwendung der quantitativen Genetik in der Pflanzenzüchtung: Zuchtmethoden, Marker gestützte
Selektion, Genomische Selektion
Praktikum:
(1) Sequenzierung von Kandidatengenen in diversen Gerstenlinien, Sequenzanalyse, Analyse von genetischer
Diversität
(2) Design von molekularen Markern für die Genotypisierung, Erstellung einer genetischen Karte in einer
segregierenden Gerstenpopulation
(3) Phänotypisierung von Entwicklungsmerkmalen der Gerstenpopulation in verschiedenen Umwelten (Kontrol und
Stressbedingungen), Bestimmung von genetischer und Umweltabhängiger Varianz
(4) Durchführung einer QTL-Analyse mittels genetischer Marker, Bestimmung von QTL-Effekten in verschiedenen
Umwelten.
Seminar:
Ausgewählte Original- und Übersichtsarbeiten zur quantitativen Genetik und Genomik in Kulturpflanzen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1. – 4. Sem.) müssen absolviert sein
144
Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule HHU)
Inhaltlich:
Keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70 % der Note): schriftliche Prüfung (Regelfall) über die Inhalte der Vorlesung und
des Praktikums
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (20 % der Note): Protokoll (Auswertung und Diskussion wissenschaftlicher
Experimente)
(3) Kompetenzbereich Präsentation (10 % der Note): Ausarbeitung und Halten eines Seminarvortrags
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Bestehen des Kompetenzbereichs Wissen
(2) Regelmäßige und aktive Teilnahme am Praktikum
(3) Abgabe eines Protokolls, das den Anforderungen einer wissenschaftlichen Dokumentation entspricht
(4) Halten eines Seminarvortrags, der den Minimalstandards genügt
Zuordnung zum Studiengang/Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Bachelor Biologie, Bachelor Quantitative Biologie ,Bachelor BiologiePLUS International
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Bachelorstudiengang Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Leistungspunkte (CP) prozentual in die Gesamtnote ein.
(B.Sc. Biologie 9/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 9/171.5 CP)
Hauptamtlich Lehrende
Jun.-Prof. Dr. Maria
Unterrichtssprache
Deutsch (Englisch bei Bedarf)
Sonstige Informationen
Das Modul wird zentral vergeben. Das Modul findet am Max Planck Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in
Köln statt. Für den Transport vom Kölner HBF zum MPIPZ steht ein Shuttlebus zur Verfügung.
145
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(BTec)
Bio- und Umwelttechnologie der Mikroalgen
Bio- and Environmental Technology of Microalga
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
154 h
206 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 10 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
8 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• kennt der/die Studierende die grundlegenden Techniken mikrobiologischer Arbeitsweise, besonders die
Bedeutung der Steriltechnik und die Anwendung von Kulturverfahren.
• hat der/die Studierende Einblick in verschiedene Organismenklassen der Mikroalgen gewonnen, sowie
Grundkenntnisse ihrer Bedeutung in der Biotechnologie und Umwelttechnik erworben.
• ist der/die Studierende in der Lage, Mikroalgen in einfachen biotechnologischen und umwelttechnischen Verfahren
einzusetzen bzw. ihren Einsatz durch entsprechende Verfahren zu analysieren.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Die Bedeutung von Mikroalgen in der Biosphäre: Genetische Diversität und Biodiversität, DNA-Barcoding
• Vom Standort zur technischen Anlage (Isolierung, statische und kontinuierliche Kultur, Photobioreaktoren, offene
vs. geschlossene technische Systeme, Immobilisierung)
• Produkte aus Mikroalgen (Nahrungsergänzung, Aquakultur, Farbstoffe, Fettsäuren, Polysaccharide, rekombinante
Proteine, Toxine) in der Lebensmittel-, pharmazeutischen und Kosmetik-Industrie
• Umweltbiotechnologie mit Mikroalgen (Biomonitoring, Biosensoren, Toxizitätstests, Aufnahme und Abbau von
Natur- und Fremdstoffen: Bioremediation)
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung (1-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25% der Note): Protokoll (schriftliche Hausarbeit: Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente der Übungen)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (25% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
146
Wahlpflichtmodule (UzK)
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Raven, P.H., Evert, R.F., Eichhorn, S.E. (2006) Biologie der Pflanzen, S. 339-388. 4. Auflage, de Gruyter
• Folien/Inhalte des Vorlesungsteils Angewandte Biologie im Modul „Ökologie und Angewandte Biologie (Biologie
IV)“
• Spezielle Literatur wird im Kurs zur Verfügung gestellt.
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 4: Vorlesungen und Übung (ganztägig); Woche 5 und 6: Anfertigung der
Hausarbeit zu den Übungen und Vorbereitung des Referats (das Seminar findet am Ende der 6. Woche statt, zu
diesem Zeitpunkt muss auch die Hausarbeit abgegeben werden); Woche 7: Klausurvorbereitung
147
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(Gen 3)
Elektronenmikroskopie
Electron Microscopy
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Michael Melkonian, Tel. 470-2475, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
153 h
207 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung:
10 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
6 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• kennt der/die Studierende die grundlegenden Techniken der Elektronenmikroskopie, insbesondere die
Präparationstechniken für die Transmissions- und Rasterelektronennmikroskopie (TEM, SEM).
• hat der/die Studierende Einblicke in die Grundlagen der Elektronenmikroskopie inklusive moderner Verfahren
(Immunelektronenmikroskopie, Cryoelektronenmikroskopie und Computertomographie) erhalten und ist in der Lage,
Zellen aus Suspensionen für das TEM und SEM zu fixieren, präparieren und an Elektronenmikroskopen zu
untersuchen.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Einführung in die Theorie der Elektronenmikroskopie
• Das Transmissionselektronenmikroskop (TEM)
• Das Rasterelektronenmikroskop (SEM)
• Präparationstechniken in der Elektronenmikroskopie (TEM, SEM)
• Fixierung, Entwässerung, Einbettung, Kontrastierung
• Ultramikrotomie und Ultradünnschnitte, Serienschnitte
• Whole-Mounts
• Immunelektronenmikroskopie
• Cryotechniken, Gefrierbruch und Gefrierätzung
• Computertomographie, 3D-Rekonstruktion von Zellbestandteilen und Zellen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung (1-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25% der Note): Protokoll (schriftliche Hausarbeit: Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente der Übungen)
148
Wahlpflichtmodule (UzK)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (25% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Bozzola, J.J., Russell, L.D. (1999) Electron Microscopy. 2nd edition, Jones & Bartlett Publishers
• Flegler, S.L., Heckman, J.W., Klomparens, K.L. (1995) Elektronenmikroskopie: Grundlagen- MethodenAnwendungen. Spektrum Akademischer Verlag
• Spezielle Literatur wird im Kurs zur Verfügung gestellt.
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 4: Vorlesungen und Übung (ganztägig); Woche 5 und 6: Anfertigung der
Hausarbeit zu den Übungen und Vorbereitung des Referats (das Seminar findet am Ende der 6. Woche statt, zu
diesem Zeitpunkt muss auch die Hausarbeit abgegeben werden); Woche 7: Klausurvorbereitung
149
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(Eco 1)
Experimentelle Ökologie
Experimental Ecology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Hartmut Arndt, Tel. 470-3100, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Hartmut Arndt, Tel. 470-3100, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Hartmut Arndt, Tel. 470-3100, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
165 h
195 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung:
9 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
16 Studierende
Vorlesung: 1,5 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• kennt der/die Studierende verschiedene Ökosysteme sowie Interaktionen der Organismen dieser Systeme.
• hat der/die Studierende moderne experimentell-ökologische Untersuchungsmethoden im Freiland und Labor
kennen und anwenden gelernt und beherrscht Analysen zur Diversität, Abundanz und Funktion wichtiger
Organismengruppen.
• ist der/die Studierende in der Lage, Beziehungen auf unterschiedlichen trophischen Ebenen zu analysieren und
wissenschaftliche Experimente zu planen und durchzuführen (Erstellen und Testen von Hypothesen).
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Ein- und mehrtägige Exkursionen
• Seminar
Inhalte
• Vertiefende Einführung in die aquatische und terrestrische Ökologie
• Experimente zur Limnologie von Seen, Flüssen und Auengebieten
• Funktionelle Bodenbiologie: Experimente und Auswertungsmethoden
• Anpassungen von Organismen an ihren Lebensraum
• Chemische Ökologie organismischer Interaktionen
• Einsatz und Anwendung biochemischer und molekularbiologischer Methoden in der Ökologie
• Computersimulationen ökologischer Phänomene
• Einführung in moderne lichtmikroskopische Methoden
• Einführung in die Biostatistik der experimentellen Ökologie
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
150
Wahlpflichtmodule (UzK)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Begon, M., Townsend, C.R., Harper, J.L. (2005) Ecology: From Individuals to Ecosystems. 4th edition, Blackwell
Publishers
• Lampert, W., Sommer, U. (1999) Limnoökologie. 2. Auflage, Thieme Verlag
• Bardgett, R.D. (2005) The Biology of Soil - A Community and Ecosystem Approach. Oxford University Press
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 4: Vorlesungen und Übung. Eine Woche findet in der Außenstelle des
Zoologischen Instituts Rees-Grietherbusch statt (Übernachtung in Schlafsälen kostenlos, Bettwäsche steht zur
Verfügung, Selbstversorgungsküche ist vorhanden); Woche 5 und 6 und Teile von Woche 4: Projektarbeiten in
Kleingruppen und Vorbereitung des Referats (das Seminar findet am Ende der 6. Woche statt) und Anfertigung der
Übungsprotokolle; Woche 7: Klausurvorbereitung
151
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(EBio)
Grundlagen der Entwicklungsbiologie
Basics of Developmental Biology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Siegfried Roth, Tel. 470-2491, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Siegfried Roth, Tel. 470-2491, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Siegfried Roth, Tel. 470-2491, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
175 h
185 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 10 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
18 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• ist der/die Studierenden mit der Normalentwicklung wichtiger entwicklungsbiologischer Modellorganismen
(Arabidopsis, Drosophila, Zebrafisch) vertraut und versteht die Methoden zur Kausalanalyse von
Entwicklungsprozessen.
• besitzt der/die Studierende vertiefte Kenntnisse der molekularen und zellbiologischen Grundlagen der Entwicklung
und hat methodische Kompetenzen in den Bereichen Theorie und Praxis der Lichtmikroskopie (einschließlich
Fluoreszenztechniken), selbstständige Durchführung von Nachweisverfahren für Proteine und RNAs an Schnitten
oder ganzen Embryonen/Organen und Mikromanipulationen an Embryonen erlangt.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Einführung in die Durchlicht- und Fluoreszenzmikroskopie
• Immunhistochemische Techniken (Antikörperfärbung, in-situ-Hybridisierung, Reportergenessays)
• Normalentwicklung von wichtigen Modellorganismen (Arabidopsis, Drosophila, Zebrafisch)
• Grundbegriffe der Entwicklungsgenetik (embryonalletale Mutationen, zygotische und maternale Gene,
Sättigungsmutagenese, klonale Analyse, Herstellung von transgenen Organismen)
• Zelluläre Grundlagen der Entwicklung (Zellpolarität, Zellformveränderungen, Zellmigration, Kontrolle des
Zellzyklus)
• Molekulare Grundlagen der Entwicklung (Transkriptionsregulation, Signaltransduktion)
• Mechanismen der Musterbildung (Induktion, laterale Inhibition)
• Morphogenkonzept und seine molekularen Realisierungen
• Morphogenetische Bewegungen
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
152
Wahlpflichtmodule (UzK)
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2011) Molekularbiologie der Zelle. 5. Auflage,
Wiley-VCH
• Wolpert, L., Jessel, T., Lawrence, P., Meyerowitz, E., Robertson, E., Smith, J. (2007) Principles of Development
(Original mit Übersetzungshilfen). 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag
• Gilbert, S.F. (2013) Developmental Biology. 10th edition, Palgrave Macmillan
• Janning, W., Knust, W. (2008) Genetik. 2. Auflage, Thieme Verlag
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 6: Vorlesungen, Übung und Seminar (aus experimentellen Gründen können die
Kontaktzeiten nicht stereotyp auf bestimmte Stunden oder Tage festgelegt werden. Die endgültige Festlegung der
Kontaktzeiten erfolgt so, dass die unter Punkt 1 angegebenen Kontaktzeiten nicht überschritten werden) sowie
Anfertigung der Übungsprotokolle und Vorbereitung des Referats (Thema und Zeitpunkt werden individuell
vereinbart); Woche 7: Klausurvorbereitung
153
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(mPlant 2)
Molekulare Pflanzenernährung
Molecular Plant Nutrition
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Stanislav Kopriva, Tel. 470-8530, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Stanislav Kopriva, Tel. 470-8530, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Stanislav Kopriva, Tel. 470-8530, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
160 h
200 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 10 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
6 Studierende
Vorlesung: 0,5 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• hat der/die Studierende verschiedene, molekularbiologische, biochemische und physiologische Methoden in den
Pflanzenwissenschaften kennen und anwenden gelernt und seine/ihre theoretischen Kenntnisse auf dem Gebiet
des pflanzlichen Mineralstoffernährung vertieft.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Grundlagen und Besonderheiten der pflanzlichen Mineralstoffernährung
• Grundlegende Methoden der pflanzlichen Molekularbiologie und Genetik
• Pflanzenernährung und Gesundheit
• Stickstoff- und Schwefel-Stoffwechsel
• Mikronutrients
• Bestimmung von Enzymaktivitäten in pflanzlichem Gewebe
• Analyse von Gen- und Proteinexpression in Pflanzen
• Metabolitanalyse
• Sulfat- und Nitrataufnahme-Messung
• Metabolische Flüsse
• Ionenchromatographie
• Grüne Gentechnologie
• Mechanismen zur Regulation des Nährstofftransports
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
154
Wahlpflichtmodule (UzK)
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Raven, P.H., Evert, R.F., Eichhorn, S.E. (2006) Biologie der Pflanzen, S. 339-388. 4. Auflage, de Gruyter, Kapitel
29
• Buchanan, B.B., Gruissem, W., Jones, R.J. (2002) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Wiley & Sons
• Marschner, H. (2011) Mineral Nutrition of Higher Plants. 3. Auflage, Academic Press
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 2: Vorlesungen; Woche 1 bis 6: Übung (vier Tage die Woche, durchschnittlich 6
Stunden/Tag, versuchsabhängig zwischen 9.00 - 18.00 Uhr) sowie Anfertigung der Übungsprotokolle und
Vorbereitung des Referats (das Seminar findet Freitags in der 5. und 6. Woche statt); Woche 7: Klausurvorbereitung
155
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(Neuro 1)
Tierphysiologie und Neurobiologie
Physiology of Animals and Neurobiology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Ansgar Büschges, Tel. 470-2607, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Ansgar Büschges, Tel. 470-2607, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Ansgar Büschges, Tel. 470-2607, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
160 h
200 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung:
7 SWS
jedes Wintersemester, 1. Hälfte
20 Studierende
Vorlesung: 3 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• besitzt der/die Studierende ein vertieftes Verständnis physiologischer Prozesse.
• kann der/die Studierende einfache physiologische Experimente im Tierversuch durchführen und dafür adäquate
elektrophysiologische Messtechniken auswählen und kompetent anwenden.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Neuroanatomie von ausgewählten Evertebraten und Vertebraten
• Neurophysiologische Messtechniken
• Computersimulation elektrischer Membranvorgänge (Ruhepotential, Aktionspotential, synaptische Übertragung)
• Sinnesphysiologie (ERG, EOG, Mechanorezeptor)
• Intrazelluläre Ableitung neuronaler Potentiale
• Neurophysiologie
• Muskelphysiologie
• Verhaltensphysiologie
• Herz-Kreislaufphysiologie
• Kognition
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
156
Wahlpflichtmodule (UzK)
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Bear, M.F., Connors, B.W., Pardiso, M.A. (2009) Neurowissenschaften. 3. Auflage, Spektrum Akademischer
Verlag
• Eckert, R. (2002) Tierphysiologie. 4. Auflage, Thieme Verlag
• Zu Beginn bzw. während des Moduls werden zusätzlich Kursskripte zur Verfügung gestellt.
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 6: Vorlesungen, Übung und Seminar (Details zum genauen Zeitplan der
Vorlesungen, Übungen und Seminare und zu den Inhalten der Veranstaltungen werden während der
Vorbesprechung bekannt gegeben) sowie Anfertigung der Übungsprotokolle und Vorbereitung des Referats (das
Seminar findet am Ende der 6. Woche statt); Woche 7: Klausurvorbereitung
157
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I (BC)
Biomoleküle – Katalyse und Analyse
Biomolecules – Katalysis and Analysis
Modulverantwortliche/r:
Dr. Peter Poeppel, Tel. 470-6435, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Dr. Peter Poeppel, Tel. 470-6435, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Dr. Peter Poeppel, Tel. 470-6435, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
168 h
192 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 10 SWS
jedes Wintersemester, 2. Hälfte
30* Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• kennt der/die Studierende die Eigenschaften und Verhaltensweisen der Grundbausteine der Zelle.
• weiß der/die Studierende, wie die verschiedenen Substanzklassen gewonnen und analysiert werden, und
beherrscht die hierzu notwendigen Verfahren.
• besitzt der/die Studierende ein vertieftes Verständnis bzgl. der Umsetzung von Gen- in Proteinstrukturen sowie
bzgl. der Aufklärung von Struktur-Funktions-Beziehungen und ist in der Lage Proteincharakteristika quantitativ zu
bestimmen.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Struktur und Funktion der Zellbausteine (Lipide, Kohlenhydrate, Proteine, DNA)
• Extraktion und Isolierung der Substanzklassen
• Chemische Zusammensetzung und Reaktivität
• Analyse der Substanzen und ihrer Bausteine
• Einführung in unterschiedliche analytische Methoden
• Klonierung und Expression von Genen
• Reinigung und Charakterisierung von Proteinen
• Affinitätschromatographie
• Thermostabilität von Proteinen
• Enzymmechanismen
• Enzymkinetik
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung (1-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25% der Note): Protokoll (schriftliche Hausarbeit: Auswertung und
Diskussion wissenschaftlicher Experimente der Übungen)
158
Wahlpflichtmodule (UzK)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (25% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen*
Bachelor Biochemie (Pflichtmodul), Bachelor Chemie (Wahlpflicht)
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Lottspeich, F., Engels, J.W. (2012) Bioanalytik. 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag
• Horton, H.R., Moran, L.A., Scrimgeour, K.G., Perry, M.D., Rawn, J.D. (2008) Biochemie. 4. Auflage, Pearson
Studium
• Berg, J.M., Tymoczko, J.L., Stryer, L. (2013) Biochemie. 7. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag
• Voet, D., Voet, J.G. (2011) Biochemistry. 4th edition, Wiley & Sons
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 4: Vorlesungen und Übung (ganztägig); Woche 5 und 6: Anfertigung der
Hausarbeit zu den Übungen und Vorbereitung des Referats (das Seminar findet am Ende der 6. Woche statt, zu
diesem Zeitpunkt muss auch die Hausarbeit abgegeben werden); Woche 7: Klausurvorbereitung
*Das Modul setzt sich gemäß Planung aus 20 Studierenden des Bachelorstudiengangs
Biologie und 10 Studierenden des Bachelorstudiengangs Chemie zusammen, wobei das
Verhältnis entsprechend des Anwahlverhaltens der Studierenden im Wahlpflichtbereich
variieren kann. Das Pflichtmodul für Studierende des Bachelorstudiengangs Biochemie findet
zu einem anderen Zeitpunkt statt.
159
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I (Eco 2) Einführung in die Biodiversität
Introduction in Biodiversity
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Michael Bonkowski, Tel. 470-3152, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Michael Bonkowski, Tel. 470-3152, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Michael Bonkowski, Tel. 470-3152, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
160 h
200 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 9 SWS
jedes Wintersemester, 2. Hälfte
16 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• erkennt der/die Studierende die Bedeutung der Biodiversität für die Funktion von Ökosystemen und kann Abläufe
der Evolution kritisch beleuchten und in evolutiven Zusammenhängen denken.
• ist der/die Studierende befähigt, unterschiedlichste Organismengruppen zu bestimmen und wissenschaftlichen
Bestimmungskriterien anzuwenden.
• hat der/die Studierende gelernt, Besonderheiten in der Anatomie als Anpassung an unterschiedlichste
Umweltbedingungen zu erfassen und zu benennen und hat Sachkompetenz über spezielle Aspekte der Biologie,
Systematik und Ökologie von wichtigen terrestrischen und aquatischen Organismengruppen erworben.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zum selbstständigen Umgang mit Bestimmungsliteratur
• Ein- und mehrtägige Exkursionen
• Seminar
Inhalte
• Biodiversität terrestrischer und aquatischer Ökosysteme
• Artenvielfalt, Lebenszyklen, Morphologie und Ökologie wichtiger terrestrischer und aquatischer
Organismengruppen
• Artkonzepte in der Biologie
• Klassische und moderne Methoden der Biodiversitätsforschung
• Diversität der aquatischen Nano- und Mikrofauna
• Diversität von Spinnentieren
• Diversität von Insekten
• Diversität von Fischen
• Diversität von Amphibien und Reptilien
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (50% der Note): schriftliche Prüfung (1-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Dokumentation (25% der Note): Protokoll (schriftliche Hausarbeit: Auswertung und
160
Wahlpflichtmodule (UzK)
Diskussion wissenschaftlicher Experimente der Übungen)
(3) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (25% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Brohmer, P. (2009) Fauna von Deutschland: Ein Bestimmungsbuch unserer heimischen Tierwelt. 23. Auflage,
Quelle & Meyer
• Spezielle Literatur wird im Kurs zur Verfügung gestellt.
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 6: Vorlesungen, Übung und Seminar zur Biodiversität verschiedener
Organismengruppen, sowie Anfertigung der schriftlichen Hausarbeit und Vorbereitung des Referats (Thema und
Zeitpunkt werden individuell vereinbart). Zwei Wochen finden im Biozentrum Köln bzw. in der Ökologischen
Rheinstation statt, eine Woche in der Außenstelle des Zoologischen Instituts Rees-Grietherbusch (Übernachtung in
Schlafsälen kostenlos, Bettwäsche steht zur Verfügung, Selbstversorgungsküche ist vorhanden) und zwei weitere
Wochen im Aquarium des Kölner Zoos; Woche 7: Klausurvorbereitung
161
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I (Gen 1) Genetik
Genetics
Modulverantwortliche/r:
Dr. Alexandra Segref, Tel. 470-3673, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Dr. Alexandra Segref, Tel. 470-3673, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Dr. Alexandra Segref, Tel. 470-3673, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
173 h
187 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 7 SWS
jedes Wintersemester, 2. Hälfte
36 Studierende
Vorlesung: 3 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• ist der/die Studierende mit den wesentlichen zellulären Kontrollmechanismen und mit den molekularen Grundlagen
der Zell-Zell-Kommunikation, Signaltransduktion und der Zelldifferenzierung vertraut und kennt die Prinzipien der
genetischen und molekularen Analyse in Modellorganismen und beim Mensch, einschließlich der Konstruktion,
Selektion und Charakterisierung von Mutanten sowie der Charakterisierung humaner Erbkrankheiten.
• hat der/die Studierende verschiedene molekularbiologische und genetische Techniken von Grund auf erlernt und
kann sie entsprechend anwenden.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Regulation der Genexpression (von der Transkription bis zur post-translationalen Kontrolle)
• Signaltransduktion
• Genetische Analyse zellulärer Prozesse
• Molekulare Virologie
• Humangenetik
• Neurogenetik
• Populationsgenetik
• Genetik der Modellorganismen Escherichia coli, Hefe, Maus, Zebrafisch, Caenorhabditis elegans und Drosophila
melanogaster
• Recherchen in vernetzten molekularbiologischen Datenbanken ("Data mining")
• Analyse und Evaluation eigener, experimentell gewonnener Daten zur Erstellung von Versuchsprotokollen /
wissenschaftlichen Publikationen
• Kritisches Lesen, Verstehen und Anwenden publizierter Methoden
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
162
Wahlpflichtmodule (UzK)
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• s. Internetseite des Moduls zugänglich unter http://www.genetik.uni-koeln.de/Teaching.html (diese Seite dient dem
Informationstransfer und wird dementsprechend häufig und rechtzeitig aktualisiert)
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 6: Vorlesungen (täglich 9.00 - 10.45 Uhr, mit 15 minütiger Pause) und Übung
(Kernzeiten: 1. und 2. sowie 4. und 5. Woche täglich 11.00 - 17.00 Uhr [inkl. 30 min Mittagspause], die Zeiten
können jedoch abhängig vom Versuchsverlauf variieren) sowie Vorbereitung des Referats (das Seminar findet
täglich in der 6. Woche statt); Woche 3 und 6: Anfertigung der Übungsprotokolle; Woche 7: Klausurvorbereitung
163
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I (Gen 2) Modellsysteme und Methoden in der Zellbiologie
Model Systems and Methods in Cell Biology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Martin Hülskamp, Tel. 470-2473, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Martin Hülskamp, Tel. 470-2473, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Martin Hülskamp, Tel. 470-2473, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
173 h
187 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung:
9 SWS
jedes Wintersemester, 2. Hälfte
20 Studierende
Vorlesung: 2 SWS
Seminar:
1 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• hat der/die Studierende verschiedene zellbiologische Modellsysteme kennengelernt.
• ist der/die Studierende mit zellbiologischen Techniken wie der Fluoreszensmikroskopie, der in situ-Hybridisierung
und der Bestimmung der intrazellulären Lokalisierung und der Interaktionen von Proteinen vertraut und kann diese
anwenden.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Demonstrationsversuche an High-End-Geräten
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Das Mikrotubuli- und Aktin-Zytoskelett in Algen und höheren Pflanzen
• Das Membransystem und seine Funktionen
• Signaltransduktion bei Drosophila
• Zellzyklus in Pflanzen und Tieren
• Zelladhäsion und Zell-Zell Verbindungen
• Einführung in High-Endtechniken der Zellbiologie
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
164
Wahlpflichtmodule (UzK)
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2011) Molekularbiologie der Zelle. 5. Auflage,
Wiley-VCH
• Spezielle Literatur wird im Kurs zur Verfügung gestellt.
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 6: Vorlesungen (täglich 8.15 - 9.00 Uhr), Übung (durchschnittlich 22 Stunden pro
Woche, Zeiten nach Vereinbarung) und Seminar, sowie Vorbereitung des Referats (Thema und Zeitpunkt werden
individuell vereinbart) und Anfertigung der Übungsprotokolle. Die Übungen sind thematisch wie folgt unterteilt: 1.
Woche Mikrotubuli-Zytoskelett in Algen, 2. Woche Aktin-Zytoskelett in Arabidopsis, 3. Woche Signaltransduktion in
Drosophila, 4. Woche Zellzykluskontrolle, 5. Woche Membransysteme, 6. Woche Einführung in High-End
Techniken; Woche 7: Klausurvorbereitung
165
Wahlpflichtmodule (UzK)
MN-B-WP I
(mPlant 1)
Molekulare Pflanzenphysiologie
Molecular Plant Physiology
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge, Tel. 470-2484, E-Mail: [email protected]
Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge, Tel. 470-2484, E-Mail: [email protected]
Modulorganisation:
Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge, Tel. 470-2484, E-Mail: [email protected]
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
360 h
12 CP
162 h
198 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Übung: 10 SWS
jedes Wintersemester, 2. Hälfte
10 Studierende
Vorlesung: 1 SWS
Seminar:
0,5 SWS
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls ...
• hat der/die Studierende verschiedene, molekularbiologische, biochemische und physiologische Methoden in den
Pflanzenwissenschaften kennen und anwenden gelernt und seine/ihre theoretischen Kenntnisse auf dem Gebiet
des pflanzlichen Stoffwechsels vertieft.
• kann der/die Studierende wissenschaftliche Ergebnisse sowohl mündlich als auch schriftlich in geeigneter Form
präsentieren und kritisch diskutieren.
Lehrformen
• Vorlesung
• Übung
• Anleitung zur selbstständigen Durchführung von Experimenten, größtenteils in Gruppenarbeit
• Seminar
Inhalte
• Grundlagen und Besonderheiten des pflanzlichen Stoffwechsels
• Grundlegende Methoden der pflanzlichen Molekularbiologie
• Klonierung, Expression und Analyse rekombinanter Proteine in heterologen Systemen
• Photosynthesemessungen (PAM)
• Enzymatische Bestimmung von Kohlenstoffspeichern und Stoffwechselprodukten
• Signaltransduktion des Lichts und der Pflanzenhormone
• Analyse von Gen- und Proteinexpression in Pflanzen
• Protein-Protein-Wechselwirkungen
• Affinitätschromatographie
• Grüne Gentechnologie
• Interaktion Pflanze/Mykorrhizapilze
• Mechanismen zur Regulation des Nährstofftransports
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
(1) Kompetenzbereich Wissen (70% der Note): schriftliche Prüfung (2-stündig) über die Inhalte der Vorlesung und
der Übung
(2) Kompetenzbereich Wissenschaftliches Präsentieren (30% der Note): Seminarvortrag (10-15 min, Erarbeitung
des Stoffes, grafische Darstellung der Inhalte, Vortrag, Diskussion)
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
(1) Regelmäßige und aktive Teilnahme an Übung und Seminar, abgezeichnete Übungsprotokolle
166
Wahlpflichtmodule (UzK)
(2) Bestehen der Abschlussprüfung
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Mindest-Kreditpunkte (CP) des Wahlpflichtmoduls gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Quantitative Biologie 9/223 CP)
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
Empfohlene Literatur zur Vor- und Nachbereitung:
• Heldt, H.-W., Piechulla, B. (2008) Pflanzenbiochemie. 4. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag
• Buchanan, B.B., Gruissem, W., Jones, R.J. (2002) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Wiley & Sons
• Kapitel 5 (Stoffwechselphysiologie) in: Bresinsky, A., Körner, C., Kadereit, J.W., Neuhaus, G., Sonnewald, U.
(2008) Strasburger - Lehrbuch der Botanik. 36. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag
Genereller Zeitplan: Woche 1 bis 3: Vorlesungen (Mo. - Fr., 8.00 - 8.45 Uhr); Woche 1 bis 6: Übung (vier Tage die
Woche, durchschnittlich 6 Stunden/Tag, versuchsabhängig zwischen 9.00 - 18.00 Uhr) sowie Anfertigung der
Übungsprotokolle und Vorbereitung des Referats (das Seminar findet Freitags in der 5. und 6. Woche statt); Woche
7: Klausurvorbereitung
167
Abschließende Wahlpflichtveranstaltungen
Bio-Wahl
Biological Selection
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
450-540 h
15-18 CP
variabel
variabel
1-2 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
variabel
Sommer- und Wintersemester
variabel
Lernergebnisse/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, sich in ein selbstgewähltes, biologisches bzw. fachfremdes Themengebiet
einzuarbeiten. Sie können die Inhalte der gewählten Lehrveranstaltungen bzw. der externen Praktika wiedergeben
und können zeigen, dass ihr Wissen sowie ihre Fertigkeiten in für sie wichtiger Weise durch diese Veranstaltungen
erweitert bzw. vertieft worden ist. Das können sie in einer schriftlichen Reflexion zusammenfassen und ihre
getroffene Wahl so begründen.
Lehrformen
variabel
Inhalte
Im Bio-Wahl Modul können beliebige Lehrveranstaltungen der Biologie an den Universitäten Köln oder Düsseldorf
belegt werden, wie z.B.:
• ein V-Modul Biologie (9 CP, Düsseldorf) oder ein Wahlpflichtmodul Biologie (12 CP, Köln)
• Projektpraktika ( z.B. 11 Wochen ohne Prüfung, 15 CP; 13 Wochen ohne Prüfung, 18 CP, d.h. pro Woche werden
40 h berechnet und die CP pro Praktikum jeweils auf ganze Zahlen gerundet)
• Exkursionen
• Seminare (1 SWS = 2CP)
• Vorlesungen (1SWS ohne Prüfung = 1CP)
• Praktika (Versuchstierschein o.ä.)
• Lehrveranstaltungen im Umfang von bis zu 5 CP können fachfremd gewählt werden
Alternativ besteht die Möglichkeit, ein externes, biologisch orientiertes Praktikum mit einem bescheinigten
Arbeitsumfang an einer Forschungseinrichtung (national oder international) abzulegen.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module des Grundstudiums (1.-4. Semester) müssen erfolgreich absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
keine
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige Teilnahme, Abgabe einer schriftlichen Reflexion
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Es wird keine Note vergeben.
Unterrichtssprache
Deutsch oder Englisch je nach gewählter Lehrveranstaltung
Sonstige Informationen
Bitte lassen Sie sich von Ihrem Dozenten bzw. externen Betreuer einen Schein über die erbrachte Leistung
aushändigen. Die Bescheinigungen der Lehrveranstaltungen müssen im Studienbüro (PD Dr. Schumann)
abgegeben werden. Dort erhalten Sie dann den Schein Bio-Wahl, welchen Sie beim Prüfungsamt vorzeigen.
168
Abschließende Wahlpflichtveranstaltungen
Projektpraktikum
Scientific Workprojects
Modulverantwortliche/r:
Prof. Dr. Andreas Weber ([email protected])
Modulorganisation:
Dr. Veiko Krauß ([email protected])
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium Dauer
270 h
9 CP
200 h
70 h
7 Wochen
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Praktikum , Seminar
jedes Semester
1 Studierende/r
Lernergebnisse/Kompetenzen:
Die Studierenden sind in der Lage ein umfassenderes wissenschaftliches Projekt eigenständig zu planen und
durchzuführen. Sie haben sich die weiterführende wissenschaftliche Literatur zu ihrem Forschungsthema
selbstständig erschlossen und daraus hervorgehend wissenschaftliche Hypothesen formuliert. Sie sind in der Lage
experimentelle Strategien zum Testen dieser Hypothesen zu entwickeln und die entsprechenden Experimente
anschließend durchzuführen. Die experimentelle Arbeit kann teilweise in einer sich anschließenden Bachelor-Arbeit
ausgeführt werden.
Lehrformen
Projektarbeit, Protokollführung, Vortrag
Inhalte
Das Modul Projektpraktikum besteht aus einer mehrwöchigen Tätigkeit im Labor oder im Feldversuch. Das
Themengebiet der Projektarbeit muss sich inhaltlich von dem des Bio-Wahl-Moduls abgrenzen. Begleitend wird das
Forschungsseminar des Instituts besucht. Dabei sollen die Studierenden an einem konkreten Projekt eigenständig
arbeiten. Dies kann auch eine Vorbereitung auf ein mögliches Bachelor-Arbeitsthema sein.
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Alle Module vorangegangener Semester (1.-6. Semester) müssen absolviert sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen
keine
Voraussetzungen für die Vergabe der Leistungspunkte für dieses Modul
Regelmäßige Teilnahme an der Projektarbeit, Protokollabgabe und aktive Teilnahme am Seminar
Zuordnung zum Studiengang
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
keine
Stellenwert der Note für die Endnote
Es wird keine Note vergeben.
Unterrichtssprache
Deutsch, Englischkenntnisse sind jedoch erforderlich
Sonstige Informationen
-
169
Abschließende Wahlpflichtveranstaltungen
Bachelorarbeit
Bachelor Thesis
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Kontaktzeit
Selbststudium
Dauer /Semester
450
15
variabel
variabel
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Häufigkeit des Angebots
Gruppengröße
Seminar
jedes Semester
1 Studierender
Bachelor-Arbeit
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, ein wissenschaftliches Thema eigenständig zu bearbeiten und die Ergebnisse in
mündlicher (Kolloquium) und schriftlicher Form (Bachelorarbeit) zu erläutern und zu präsentieren. Das begleitende
Seminar befähigt die Studierenden, eigene Forschungsergebnisse kritisch zu reflektieren und in den Rahmen
bisheriger Erkenntnisse angemessen einzuordnen.
Inhalte
Die Bachelorarbeit kann eine theoretische oder eine experimentelle Arbeit sein. Die Inhalte sind abhängig vom
jeweiligen Institut, in welchem die Arbeit durchgeführt wird.
Lehrformen
Bachelor-Arbeit, Vorträge,
Teilnahmevoraussetzungen
Formal:
Für den Studiengang B.Sc. Biologie :Alle Pflichtmodule Bio110 - Bio280, Phys101, Math101, Chem101,
Chem102 und mind. zwei V-Module erfolgreich absolviert.
Für die Studiengangs-Variante Quantitative Biologie: Alle Module bis einschließlich des 6. Semesters sowie das
Modul Synthetische Biologie müssen erfolgreich absolviert worden sein.
Für die Studiengangs-Variante B.Sc. Biologie PLUS International: Alle Module des Grundstudiums und das VModul müssen erfolgreich absolviert worden sein.
Inhaltlich: keine
Prüfungsformen:
Bachelorarbeit
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Abgabe der Bachelor-Arbeit, Präsentation der Bachelor-Arbeit in einem Vortrag innerhalb eines Instituts- oder
Arbeitsgruppenseminars,
Zuordnung zum Studiengang/
Bachelor Biologie
Bachelor BiologiePLUS International
Bachelor Quantitative Biologie
Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkte (CP) doppelt gewichtet in die Gesamtnote ein
(B.Sc. Biologie 30/155.5 CP; B. Sc. Quantitative Biologie 30/223 CP; B.Sc. BiologiePLUS International 30/171.5 CP)
Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende (mit E-mail Adresse)
variabel
Sonstige Informationen
Im Antrag auf Zulassung und Themenstellung für die Bachelorarbeit müssen mathematische, statistische oder
informatische Methoden spezifiziert werden, deren Anwendung einen wesentlichen Bestandteil der Arbeit bilden
muss. Das Thema kann nur einmal und nur innerhalb von einem Monat nach Ausgabe zurückgegeben werden. Die
170
Abschließende Wahlpflichtveranstaltungen
Bachelorarbeit ist spätestens 3 Monate nach Themenausgabe beim Akademischen Prüfungsamt abzuliefern; Nur in
Ausnahmefällen kann der Prüfungsausschuss im Einzelfall auf begründeten Antrag die Bearbeitungszeit um bis zu
sechs Wochen verlängern. Sollte die Bachelor-Arbeit in einer anderen Fakultät (z.B. Medizin) angefertigt werden,
muss der Erstgutachter ein Dozent (habilitiert) aus der Biologie sein.
Für die Studiengangs-Variante Quantitative Biologie: Im Antrag auf Zulassung und Themenstellung für die
Bachelorarbeit müssen mathematische, statistische oder informatische Methoden spezifiziert werden, deren
Anwendung einen wesentlichen Bestandteil der Arbeit bilden muss.
171

Freiwillige Zusatzveranstaltungen

Hören & Sehen Listen & See

Die Bundeswehr bietet u.a. Studierenden der Rechtswissenschaften

V403 Genomik und Molekularbiologie der Pflanzen Genomics and

Bestätigung über bestandene Bachelorarbeit

Bio(s) in Congress am Freitag, 10. Juni 2016

Evaluation der Vorlesung: Wissenschaftliche Präsentation Beurteilte

AQUA - IAC - TU Dresden

Hallo ihr Lieben! Mein Name ist Frank und ich studiere Lehramt an

Erfahrungsbericht von Vanessa Augustin - Heinrich-Lanz