Majeure en sciences biologiques

Structure du programme

Structure et fonction des acides nucléiques et des protéines. Régulation génique chez les procaryotes et les eucaryotes. Éléments de contrôle transcriptionnel et post-transcriptionnel. Technologie et applications de l'ADN recombinant.

Évolution de la cellule, composition chimique de la cellule, membrane plasmique, organelles cytoplasmiques, tri intracellulaire, cytosquelette, noyau et division cellulaire.

Loi de Mendel et mécanismes de l'hérédité. Linkage génétique et recombinaison. Probabilités et génétique. Éléments de cytogénétique. Mutations. Applications en biotechnologie et impact social.

Nomenclature et systèmes de classification des organismes vivants. Diversité, structures et types d'organisation des Procaryotes, des Protistes, des Mycètes et des Plantes . Travaux pratiques.

Concepts phylogénétiques. Diversité, structures et types d'organisation des Animaux. Travaux pratiques.

Organisation générale de la biosphère, dynamique de l'environnement physique, histoire de la biosphère, populations et communautés, les grands types d'écosystèmes, l'homme dans la biosphère.

Introduction aux méthodes d'étude des bactéries, des levures et des virus. Morphologie, physiologie, génétique. Introduction à l'immunologie; antigènes, anticorps, applications. Remarques: Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Notions de base de virologie. Bactériophages et leurs applications. Principales pathologies virales humaines. Grandes stratégies de multiplication virale. Interactions virus-cellules. Impact des virus sur leur hôte. Contrôle des infections virales. Remarques: Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Notions de physiologie bactérienne. Structure, organisation et composition de la cellule bactérienne; métabolisme bactérien; régulation de l'expression génique; régulation globale; méthodes d'analyse. Remarques: Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Techniques expérimentales de base en immunologie. Utilisation des anticorps. Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Éléments du système immunitaire. Immunité innée et adaptative. Récepteurs à l'antigène. Sélection clonale. Immunologie de la défense antimicrobienne. Immunopathologies. Le système immunitaire dans la transplantation d'organes et le cancer. Vaccins.

Concepts fondamentaux en immunité cellulaire et moléculaire; biologie des cellules impliquées et de leurs interactions durant la réponse immunitaire innée et antigène-spécifique; médiateurs de l'immunorégulation; immunopathologie.

Notions de physiologie et génétique bactérienne. Croissance des populations bactériennes; réplication, recombinaison, transposition, réparation et échange du matériel héréditaire; mutagenèse; génétique des bactériophages; méthodes d'analyse. Remarques: Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Levures d'importance commerciale, environnementale et médicale. Morphologie, ultrastructure, physiologie cellulaire, procédés de fermentation, production industrielle. Pouvoir pathogène et identification. Génétique moléculaire et manipulations. Remarques: Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Transformation et détérioration microbiologiques de différents groupes d'aliments; méthodes de conservation et contrôle de l'activité microbienne; toxico-infections alimentaires; échantillonnage et analyse microbiologiques; réglementations. Remarques : Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Procédés microbiens de contrôle des pollutions de l'eau et de l'air, des déchets, et de dégradation des produits xénobiotiques dans les sols contaminés. Procédés biotechnologiques alternatifs dans les secteurs agricole, forestier, chimique et minier.

Introduction aux maladies bactériennes; diagnostic, vaccination; facteurs de virulence : régulation et identification; interaction hôte-pathogène; mécanismes moléculaires de diverses maladies bactériennes.

Diversité bactérienne du point de vue physiologique, métabolique et génétique. Taxonomie et systèmes de classification; méthodes d'identification et systématique bactérienne; bactéries d'intérêt médical et fondamental; écologie microbienne. Remarques : Travaux pratiques en relation avec les sujets théoriques.

Transpiration et échanges gazeux, transport des sèves brute et élaborée, photosynthèse, nutrition inorganique, transport des nutriments, croissance et développement, hormones, tropismes, physiologie des stress.

Grandes fonctions de la vie animale. Introduction aux principes fondamentaux de la physiologie animale par l'étude de systèmes choisis chez les mammifères y compris l'homme.

Structure, organisation cellulaire, taxonomie, écologie et physiologie des protistes libres et parasites.

Signaux chimiques entre cellules, cellules excitables, cycle de division cellulaire, adhérence cellulaire et matrice extracellulaire, mécanismes cellulaires du développement, cellules différenciées, rythmes biologiques.

Fondements et concepts d'anatomie et morphogénèse des plantes, interrelations entre structure et fonction dans la biologie de la plante, en particulier des angiospermes.

Gamétogénèse, fécondation, développement embryonnaire et organogénèse. Embryologie comparative, évolutive et théorique.

Structure microscopique des tissus et des organes. Comparaison entre groupes d'animaux choisis.

Organisation spatiale et intégration des voies métaboliques par rapport aux fonctions. Métabolisme et développement. Interactions plante-environnement du point de vue métabolique. Modifications fonctionnelles par génie métabolique. Remarques: Actif au trimestre d'hiver des années paires. Cours cyclique offert en 2015-2016.

Étude comparative de fonctions choisies chez les invertébrés et vertébrés : fonctions cardiorespiratoires, métabolisme, énergie et activité. Fonctions intégratrices du système nerveux, contrôle des activités musculaires. Remarques: Expérimentation avec des animaux. Actif au trimestre d'automne des années impaires. Cours cyclique offert en 2015-2016.

Étude comparative de fonctions choisies chez les invertébrés et vertébrés : fonctions iono- et osmo-régulatrices, excrétrices, alimentaires. Systèmes endocriniens et reproduction. Systèmes effecteurs autres que musculaires. Cycles physiologiques. Remarques: Expérimentation avec des animaux. Actif au trimestre d'automne des années paires. Cours cyclique non offert en 2015-2016. Le BIO 2620 n’est pas préalable à ce cours.

Voies de signalisation cellulaire et transduction des signaux. Molécules de signalisation et leurs récepteurs chez les végétaux, levures et animaux. Rôles des protéines kinases et protéines phosphatases. Protéines G. Seconds messagers.

Étude des processus redox en biologie végétale et animale. Présentation des mécanismes de contrôle de l’homéostasie redox, du stress oxydant et de ses conséquences à l’aide d’exemples pris dans différents systèmes vivants.

Caractéristiques du système endocrinien. Rôle des hormones dans la différenciation sexuelle, la reproduction, le stress, la morphologie, l'alimentation, les rythmes biologiques. Hormones synthétiques utilisées par l'humain. Agents endocrinotoxiques.

Fondements de l'évolution, généalogie et coalescence, origine de la vie, vestiges du passé, bases du phénotype, forces évolutives, adaptation et acclimatation, spéciation et hybridation, évo-dévo, vision intégrative de l'évolution.

Diversité génétique et fonctionnelle des champignons et de leurs alliés, oomycètes et myxogastrides. Importance dans l'environnement. Interactions avec les autres organismes. Enjeux économiques et sociaux. Identification morphologique et moléculaire.

Fonctionnement des écosystèmes microbiens; organisation à l'échelle des organismes, populations et communautés; adaptations microbiennes par des processus évolutifs et physiologiques; introduction à la métagénomique. Travaux pratiques en labo et sur le terrain.

Processus responsables des variations temporelles de l'abondance des populations animales et végétales. Description et utilisation de modèles mathématiques visant à quantifier et prédire les variations de l'abondance des populations.

La boîte noire et la notion d'écosystème, de l'organisme à la biosphère. Le mouvement et le devenir de la matière et de l'énergie dans un contexte de changements globaux. Le rôle du vivant dans les flux modernes de carbone, azote, phosphore.

Introduction aux processus de pédogenèse, à la notion de fertilité, et aux méthodes d'études des sols. Étude de la microflore et de la faune du sol, du cycle des nutriments, de la dynamique du permafrost et des sols agricoles et forestiers.

Adaptations morphologiques, physiologiques et comportementales des animaux aux caractéristiques majeures du milieu : chaleur, eau, lumière, altitude, climat, etc.

Introduction à l'étude biologique du comportement animal; causes proximales et ultimes; apprentissage; vie en groupe; comportements reproducteurs; coopération.

Description des communautés écologiques et des interactions entre espèces par la théorie des réseaux. Thèmes abordés: propriétés émergentes des écosystèmes; dynamique spatiale et évolutive de communautés; services écosystémiques; maladies émergentes. Remarque : il est fortement suggéré d'avoir fait le cours BIO2811 avant de s'inscrire à ce cours.

Introduction aux principes, méthodes et applications de la systématique: reconstruction phylogénétique, systématique moléculaire, applications en biologie de l'évolution, pour la classification taxonomique, la biogéographie et l'écologie. Remarques: Actif au trimestre d'hiver des années impaires. Cours cyclique non offert en 2015-2016.

Génétique avancée des eucaryotes. Développement, processus métaboliques, reproduction; cytogénétique, cartographie génétique, processus non-mendéliens (transmission épigénétique, éléments transposables, génomes chloroplastique et mitochondrial).

Principes et lois régissant la génétique des populations. Caractéristiques, processus et conditions qui influencent et déterminent la variabilité, la différenciation et la structure génétique des populations naturelles.

Les modes de spéciation et les mécanismes évolutifs et adaptatifs propres aux plantes. L’importance de la polyploïdie et de l’hybridation dans l’évolution des végétaux. Remarque : aux cycles supérieurs, vous devez vous inscrire au cours BIO6205.

Intégration des concepts d’écologie et d’évolution pour comprendre les fondements de la diversité, du fonctionnement et de la répartition du vivant. Remarque : aux cycles supérieurs, vous devez vous inscrire au cours BIO6206.

Ce cours examine l'influence des mécanismes du développement sur l'évolution des plantes et des animaux. Il portera sur des sujets tels que la modularité, la dissociation, la cooption, l'hétérochronie et la canalisation.

Adaptations des plantes dans leur milieu naturel, importance du climat et des sols sur la distribution des espèces, interactions biotiques, tolérance aux stress abiotiques, traits fonctionnels des plantes et leurs impacts sur le fonctionnement des écosystèmes. Remarque : Travaux pratiques dans ce cours.

Étude des micro-organismes et leurs activités métaboliques dans les écosystèmes. Emphase sur le rôle clé des bactéries dans les différents cycles biogéochimiques.

Facteurs biotiques et abiotiques qui déterminent l'abondance et la distribution des végétaux. Applications des principes fondamentaux de l'écologie végétale en biologie de la conservation, aménagement du territoire, foresterie, etc.

La biodiversité et son importance, les menaces à la biodiversité, aménagement des écosystèmes, introduction aux technologies écologiques, évaluation des contraintes et priorités en conservation.

Description et analyse des approches utilisées, pour expliquer les effets de conditions environnementales sur la distribution spatiale des organismes et éventuellement, pour prédire les effets de changements de telles conditions sur les communautés.

Ce cours explore les multiples mécanismes qui influencent la biodiversité avec un accent sur la métacommunauté comme cadre unificateur.

La gestion intégrée des populations d’insectes et d’autres arthropodes nuisibles aux plantes, animaux, humains, denrées, et structures. Travaux pratiques en milieu de travail ou de recherche mettant en valeur les connaissances acquises. Remarque : aux cycles supérieurs, vous devez vous inscrire au cours BIO6872.

Pollution de l'air, de l'eau et des sols. Pluies acides, gaz à effet de serre, CFC, métaux traces, contaminants organiques. Transport, destin, biodisponibilité. Mécanismes d'action des contaminants. Mesure des effets contaminants.

Présentation des principes de base du travail de recherche, incluant les pratiques en laboratoire, l'utilisation des bibliothèques et des bases de données bibliographiques, l'acquisition, le traitement et la présentation des données scientifiques.

Réalisation d'un premier projet de recherche en laboratoire ou sur le terrain, sous la direction d'un professeur après son acceptation. Présentation d'un rapport écrit.

Transformation bactérienne, extraction d'ADN plasmidien et génomique, amplification par PCR, électrophorèse d'ADN sur gel, extraction et électrophorèse de protéines sur gel, transfert de protéines et détection par western blot. Remarque : travaux pratiques (TP).

Microscopie: contraste de phase, champ sombre, colorations. Fractionnement cellulaire, extraction protéique. Séparation sur SDS-PAGE. Immunobuvardage de type Western. Tests enzymatiques. Cultures cellulaires, immunomarquage des cellules cultivées.

Expression génique (opéron lactose), Mutation. Extraction d'ADN. PCR: électrophorèse, spectrophotomètre. RFLP (restriction fragment-length polymorphism). Cytogénétique; Giemsa, sondes fluorescentes. Microscopie inversée à fluorescence.

Ce cours introduit l'étudiant à 1) la diversité animale des écosystèmes marins; 2) leur organisation morphologique; 3) l'innovation évolutive attribuée aux invertébrés marins; et 4) la réalisation de projets de recherche sur les invertébrés marins. Remarque: Stage intensif de 12 jours.

Diversité, écologie et biogéographie des communautés végétales des milieux humides, aquatiques et riverains. Lois et règlements sur les milieux humides. Remarques : il est recommandé d’avoir suivi le BIO2306 ou l’équivalent. Comporte des stages sur le terrain, des travaux pratiques et des exposés magistraux.

Stage en vue d'acquérir une expérience professionnelle dans un milieu de travail (gouvernemental, hospitalier, industriel, universitaire, etc.). Sous la coordination d'un superviseur. Présentation d'un rapport écrit.

Réalisation d'un deuxième projet de recherche en laboratoire ou sur le terrain, sous la direction d'un professeur après son acceptation. Présentation d'un rapport écrit.

Participation à des activités de vulgarisation en tant qu'animateur dans un domaine de la biologie relevant de sa compétence. Remarques: Le projet doit au préalable être approuvé par le Département. Présentation d'un rapport écrit.

Cours terrain de télédétection de la végétation par drone. Manipulation de drones. Planification de mission de vol. Photogrammétrie. Modèles de hauteur de canopée. Analyse d’images pour la cartographie d’espèces végétales. Remarque: Aux cycles supérieurs, vous devez suivre le cours BIO6756.

Statistique biologique. Paramètres d'une distribution. Lois de distribution. Intervalles de confiance. Théorie de la décision. Comparaison de deux échantillons. Corrélation. Analyse de variance. Tests khi-carré. Régression.

Exploration des notions de base en modélisation pour formuler et tester des hypothèses dans divers domaines de la biologie. Chaque notion de modélisation est abordée par des exemples concrets, s'étendant de la biologie moléculaire à l’écologie.

Introduction théorique et pratique à l'utilisation de simulations simples pour étudier les comportements émergents dans les systèmes biologiques complexes, à travers des exemples tirés de plusieurs domaines en sciences biologiques.

Récolte des plantes, bases de données dans les études de biodiversité. Concepts généraux de floristique. Floristique du Québec. Conservation des plantes et loi des espèces en danger. Diagnose des principales familles.

Évolution, culture et utilisation des principales plantes alimentaires dans le monde. Aspects sociaux-anthropologiques et culturels du processus de domestication et culture.

Introduction à la systématique contemporaine. Phylogénie et taxonomie des groupes de plantes terrestres vasculaires, incluant les fossiles. Origine, évolution et mécanismes évolutifs. Remarques: Actif au trimestre d'hiver des années impaires. Cours cyclique non offert en 2015-2016.

Principes d'organisation des invertébrés examinés à la lumière de l'augmentation de l'efficacité et de la complexité. Structures et fonctions homologues et analogues: caractères généraux, bases morphologiques de la classification.

Introduction large et générale aux insectes et à leur importance pour l'homme. Génétique, physiologie, écologie, évolution et classification des insectes.

Origine et évolution de la tête, des systèmes musculo-squelettique, circulatoire et urogénital des vertébrés. Éléments de morphologie fonctionnelle et biomécanique. Problèmes conceptuels de l'analyse structurale en morphologie comparée.

Étude théorique et pratique de l'anatomie et de la cytoarchitecture du système nerveux central et périphérique des Vertébrés, avec emphase sur celui des Mammifères. Organisation des principaux systèmes (sensoriels, moteurs, autonome).

Diversité (anatomie, génétique, classification), éco-physiologie (métabolisme, croissance, mortalité, reproduction), comportement (prédation, compétition, migration, nidification) et écologie (exploitation, impacts) des poissons.

Biologie comparée des amphibiens et des reptiles: classification, phylogénie, biogéographie, morphologie, physiologie, écologie et éthologie des différents ordres. Problèmes actuels en herpétologie.

Origine et évolution, morphologie, plumage et mues, classification, distribution, physiologie, migration, chant, écologie et comportement des oiseaux. Initiation aux techniques propres à l'étude des oiseaux.

Biologie comparée des mammifères (de l'ornithorynque à l'homme): origine et phylogénie, répartition géographique, adaptations morphologiques, physiologiques et comportementales des différents ordres. Problèmes actuels en mammalogie.

Fondements de l'éthique. La vie, la nature et l'humain. Portée morale de la science et de la technologie. Implications éthiques des activités des biologistes. Expérimentation, biotechnologie, génie génétique, aménagement et conservation. Cours équivalent(s) : MCB1040 et MCB3040.

Cours confié à des professeurs ou des chercheurs invités pour dispenser une série d'exposés dans un secteur de la biologie qui présente un intérêt particulier pour les étudiants et les professeurs du Département.

Approche globale et dynamique de l'architecture des arbres (séquence de développement, niveaux d'organisation, réponse à l'environnement). Outil de diagnostic et de prise de décision pour inventaires, études d'impact, aménagements, recherches, etc.

Fonction de relation : la physiologie au niveau de la cellule nerveuse et du système nerveux central. Intégrations sensorielle et motrice.

Respiration, excrétion, équilibre acide-base. Physiologie du coeur. Circulation sanguine.

Microbiologie et immunologie relatives aux plantes. Virus, procaryotes et eucaryotes pathogènes des plantes. Défense immunitaire des plantes.

Évolution et diversité, cycles de vie et développement, adaptations à la vie parasitaire, dynamique des relations hôte-parasite, conséquences sur la santé humaine et animale, la biodiversité et la biologie de la conservation, stratégies de contrôle.

L'océan comme écosystème. L'accent sera mis sur les processus qui influencent la productivité du plancton à petite échelle (physiologie/biochimie) et à grande échelle (bassin océanique/globale).

Approche écosystémique à l'écologie des eaux douces. Limnologie physique et chimique : lumière, température, physico-chimie, hydrodynamisme. Limnologie biologique : communautés végétales et animales, interactions trophiques, paléolimnologie.

Aspects physiologiques des horloges circadiennes; photopériodisme; mécanismes moléculaires des horloges chez les cyanobactéries, les champignons, les plantes et les mammifères; l'impact de l'horloge sur la santé et le sommeil.

Saisir le sens de textes sur des sujets en sciences. Analyse de phénomènes lexicaux et de particularités grammaticales et stylistiques réservées au style scientifique. Lecture personnelle. Enrichissement du vocabulaire. Remarques: Approche analytique.

Ce cours permet d'acquérir un excellent degré d'aisance en langue anglaise pour exprimer par écrit, dans un cadre structuré (article, rapport, etc.), ses recherches et ses conclusions. Les textes obtenus sont publiables. Remarque : Cours en ligne. Niveau B2.2/C1.1

Ce cours spécialisé permet d'acquérir un excellent degré d'aisance en langue anglaise pour s’exprimer par écrit, dans un cadre structuré en sciences naturelles et formelles et en sciences de la santé. Remarque : Cours en ligne. Niveau B2.2/C1.1

Ce cours permet d'acquérir un excellent degré d'aisance en langue anglaise pour exprimer oralement devant un public compétent ses idées, avis et opinions lors d'échanges formels, comme des conférences ou des colloques. Remarque : Cours en ligne. Niveau B1.2/B2.1

Diversité comportementale intra et interspécifique chez les primates et ses causes proximales et fonctionnelles : compétition, altruisme et mutualisme dans le contexte de l'alimentation et de la reproduction; socio-écologie, socialisation.

Caractéristiques de la vie. Conditions physico-chimiques. Structure et propriétés des glucides, lipides, acides aminés, protéines, nucléotides, vitamines. Des molécules organiques aux premières cellules. Évolution.

Présentation des bases chimiques de phénomènes fondamentaux de l'environnement et des perturbations causées par les activités humaines. Atmosphère, eaux naturelles, croûte terrestre et biosphère. Substances toxiques : pesticide, BPCs, métaux lourds.

Principales notions de stéréochimie. Méthodes spectrales IR et RMN. Aldéhydes et cétones; acides carboxyliques et dérivés, amines; hydrates de carbone; acides aminés, peptides, protéines. Composés hétérocycliques. Remarque : Ce cours ne peut pas être reconnu comme cours au choix dans les programmes suivants : 106010, 106020, 106040.

Évolution, sources et principes du droit international de l'environnement. Réglementation des pollutions transfrontalières et des problèmes globaux. Responsabilité pour dommages environnementaux. Commerce et protection de l'environnement.

Initiation au développement durable et à l'environnement : pressions environnementales, état de l'environnement, réponses sociales. Thèmes traités: population, agriculture, énergie, déchets, pollution des milieux, changements climatiques, biodiversité.

Introduction aux processus météorologiques fondamentaux qui régissent le climat. Les grands types de climat, leur répartition spatiale et leur évolution dans le temps. Ajustements au doublement du CO2 atmosphérique.

Oscillations du climat au Quaternaire. Chimie de l'atmosphère depuis 160 000 ans. Formes et comportement du dernier inlandsis laurentidien. Les niveaux marins. Reconstitution des environnements du Québec méridional depuis 12 000 ans.

Approche interdisciplinaire de résolution d'un enjeu de société. Mise en application de compétences transversales (résolution de problèmes complexes, gestion de projet, communication, etc.) Thématiques varient annuellement.

Algorithmes et concepts de base de la programmation. Notions de tableaux et de fonctions avec paramètres. Introduction à la programmation orientée objet. Remarque : Ce cours ne peut pas être reconnu comme cours au choix dans les programmes suivants : 119010, 117510, 117520, 117540, 119110.

La science comme entreprise rationnelle : spécificité de l'explication scientifique. Notions d'hypothèse, de loi, de théorie. Le développement de la science : modèles continuistes et discontinuistes.

Introduction à certains thèmes de la philosophie de la biologie. Contribution de la théorie de l'évolution à la compréhension du comportement humain, des structures sociales, de l'éthique et des questions environnementales.

Notions de base en astrophysique. Se repérer dans l'espace et le temps. Visite de l'Univers à petite et grande échelle. Description de l'évolution de l'Univers. Origine et évolution de la vie dans l'Univers. Remarque: Cours en ligne. Remarque : Ce cours ne peut pas être reconnu comme cours au choix dans les programmes suivants : 119210, 120010, 120020, 120040, 120510.

L'origine et l'évolution de la vie dans l'Univers. Création de l'Univers. Formation des planètes. Origine de la vie sur terre. Vie ailleurs dans l'Univers. Conquête de l'espace. Remarque : Ce cours ne peut pas être reconnu comme cours au choix dans les programmes suivants : 119210, 120010, 120020, 120040, 120510.

Étude de la nouvelle écologie sociale ou écosociologie. Les caractéristiques, facteurs et effets de la crise environnementale. L'énergie, les changements climatiques, le développement durable et le mouvement vert actuel.

Introduction aux principaux concepts portant sur la ville, l?espace, le territoire et l?environnement. Principales approches théoriques et pratiques des rapports homme/nature/culture/territoire en milieu urbain et rural. Notions d'écologie appliquée. Remarques: Intégration des valeurs environnementales et des contraintes du développement durable dans la planification et l'intervention urbanistiques toutes échelles confondues. Examen de situations concrètes du rapport ville/campagne/environnement.