WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель

Учебнометодического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному образованию

В.В. Самохвал

15 мая 2006

Регистрационный № ТД G. 022 /тип.

ГЕНЕТИКА Учебная программа для высших учебных заведений по специальности 131 01 01 Биология СОГЛАСОВАНО Председатель научнометодического совета по специальности Биология УМО по естественнонаучному образованию В.В. Лысак 19 апреля 2006 Первый проректор Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы» _ В.И. Дынич 30 мая 2006 Экспертнормоконтролер С.М. Артемьева 30 мая 2006 Минск 2006 Составители:

Максимова Н.П. – заведующая кафедрой генетики биологического факультета Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, доцент;

Храмцова Е.А. – доцент кафедры генетики биологического факультета Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент;

Куницкая М.П. –ассистент кафедры генетики биологического факультета Белорусского государственного университета Рецензенты:

Институт генетики и цитологии Национальной Академии наук Беларуси;

Потапнев М. П. – директор Государственного учреждения «Республиканский научнопрактический центр гематологии и переливания крови», доктор медицинских наук, профессор Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой генетики биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 11 от 7 марта 2006 г.);

Ученым советом биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 8 от 18 апреля 2006 г.);

Научнометодическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 25 апреля 2006 г.) Ответственный за редакцию: Максимова Наталья Павловна Ответственный за выпуск: Максимова Наталья Павловна ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Курс «Генетика» является базовым для студентов биологических специальностей и знакомит их с основными законами наследственности и изменчивости организмов.

Цель дисциплины – научить студентов применять полученные фундаментальные знания в области генетики в дальнейшей практической деятельности. Главной задачей дисциплины является ознакомление студентов с основами классической и современной генетики с учетом новейших достижений в области молекулярной генетики, биотехнологии и генетической инженерии.

В курсе рассматриваются такие важные вопросы общей генетики как наследование признаков при моно, ди и полигибридных скрещиваниях, цитологические основы наследственности и хромосомная теория наследственности. Наряду с этим большое внимание в курсе уделено проблемам современной генетики. Подробно рассматриваются вопросы тонкого строения генов и молекулярные механизмы наследственности и изменчивости генетического материала. Кроме того, курс включает такие разделы генетики как генетические основы онтогенеза, нехромосомное наследование, генетика человека, генетика популяций, генетические основы селекции, а также знакомит с задачами и возможностями клеточной и генетической инженерии.

Особое место в курсе отводится вопросам связи генетики с другими биологическими науками и той роли, которую играет сегодня генетика в развитии биотехнологии, медицины и охране окружающей среды.

Программа рассчитана на 60 часов лекций и 30 часов лабораторных занятий.

ВВЕДЕНИЕ Генетика и ее место в системе естественных наук. Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости. Проявление наследственности и изменчивости на разных уровнях организации живых организмов – молекулярном, клеточном, организменном и популяционном.

Объекты генетики. Методы генетики (гибридологический, цитологический, математический, молекулярногенетический, биохимический и т.д.). основные особенности гибридологического анализа. Связь генетики с другими науками и отраслями биологии, сельского хозяйства и медицины.

История генетики. Первые представления о механизмах наследственности (идеи Аристотеля, Гиппократа, Ж.Б. Ламарка, теория пангенезиса Ч. Дарвина). Основные этапы развития классической генетики (открытие законов наследственности Г.

Менделем, мутационная теория С.И. Коржинского – Г. де Фриза, хромосомная теория наследственности Т. Моргана, закон гомологических рядов Н.И. Вавилова, открытие индуцированного мутагенеза Г.А. Надсоном, Г.С. Филипповым и Г. Меллером, доказательство сложной структуры гена А.С. Серебровским). Этапы развития молекулярной генетики (создание концепции «один ген – один фермент», установление генетической роли нуклеиновых кислот, открытие обмена генетической информацией у бактерий, создание модели ДНК Дж. Уотсоном и Ф. Криком, разработка модели оперона, расшифровка генетического кода и молекулярных механизмов генетических процессов – репликации, транскрипции, трансляции, разработка методов генетической инженерии и т.д.). Развитие генетики в Беларуси.



Основные разделы генетики: молекулярная генетика, цитогенетика, генетика популяций, эволюционная генетика. Генетика онтогенеза, иммуногенетика, биохимическая генетика, математическая генетика, экологическая генетика, генетика поведения и др. Генетика микроорганизмов, растений, животных и человека. Частная и сравнительная генетика.

Значение генетики для других наук и практики.

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ПРИ МОНО, ДИ И ПОЛИГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ Моногибридное скрещивание. Первый закон Г. Менделя. Доминантные и рецессивные признаки. Понятие о генах и аллелях, гомозиготности и гетерозиготности, генотипе и фенотипе. Взаимодействие аллельных генов (полное доминирование, неполное доминирование и кодоминирование). Множественный аллелизм. Межаллельная комплементация.

Второй закон Г. Менделя. Правило «чистоты» гамет. Характер расщепления признаков по генотипу и фенотипу во втором поколении при разных типах взаимодействия аллелей. Условия выполнения второго закона Г. Менделя.

Типы скрещиваний (реципрокное, возвратное, анализирующее скрещивание). Значение анализирующего скрещивания для генетического анализа.

Статистическая проверка гипотез (метод c2).

Доминантнорецессивное состояние генов и наследственные заболевания человека (альбинизм, фенилкетонурия, ахондроплазия, полидактилия и брахидактилия и др.).

Дигибридное и полигибридное скрещивания. Третий закон Г. Менделя. Независимое наследование признаков. Расщепление по генотипу и фенотипу. Формулы для расчета различных параметров полигибридного скрещивания (возможного числа гамет, генотипов, фенотипов, генотипических классов и т.д.). Наследование при ди и полигибридном анализирующем скрещивании.

Взаимодействие неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия, действие генов модификаторов). Изменение стандартных формул расщепления при взаимодействии генов. Комплементарное действие генов. Эпистаз и его типы (доминантный и рецессивный). Наследование эпистатических генов. Полимерия (кумулятивная и некумулятивная). Особенности наследования количественных признаков. Действие геновмодификаторов. Плейотропия. Летальное действие гена.

Влияние факторов внешней среды на реализацию генотипа. пенетрантность, экспрессивность и норма реакции.

ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ Развитие представлений о цитологических основах наследственности (работы Р.

Вирхова, У. Сэттона и Т. Бовери).

Хромосомы – материальная основа наследственности. Строение и функционирование хромосом. Упаковка ДНК в хромосомы и биологическое значение этого явления.

Нуклеосомы. Морфология митотических хромосом. Кариотип. Эухроматиновые и гетерохроматиновые участки и методы их выявления. Политенные хромосомы как модель интерфазной хромосомы: механизм образования, морфология и генетическая организация. Хромосомы типа «ламповых щеток».

Особенности строения нуклеоида прокариот.

Митоз. Клеточный цикл и его этапы. Место митоза в клеточном цикле и его продолжительность. Стадии митоза. Поведение гомологичных хромосом и второй закон Г. Менделя. Биологическое значение митоза. Особенности распределения цитоплазматических органелл в процессе деления клетки. Эндомитоз.

Мейоз. Мейоз как цитологическая основа образования половых клеток. Стадии мейоза. Поведение гомологичных и негомологичных хромосом и третий закон Г.

Менделя. причины образования новых комбинаций генов в результате мейоза.

Расщепление на гаметном уровне. Доказательство правила «чистоты гамет» с помощью тетрадного анализа. Биологическое значение мейоза.





Типы мейоза (гаметный, споровый и зиготный) и их особенности.

Гаметный мейоз. Образование гамет у млекопитающих. Сперматогенез и оогенез.

Роль мейоза и митоза в сперматогенезе и оогенезе. Место мейоза в жизненном цикле животных. Смена гапло и диплофаз в процессе развития организма.

Споровый мейоз. Образование гамет у высших растений. Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита. Мегаспорогенез и образование женского гаметофита. Место мейоза в жизненном цикле растений. Чередование гапло и диплофаз в жизненном цикле высших растений, папоротников и мхов. Двойное оплодотворение у растений.

Механизмы несовместимости у растений. Типы несовместимости: гомоморфическая (гаметофитная и спорофитная) и гетероморфическая.

Зиготный мейоз. Образование гамет у грибов, водорослей и дрожжей. Механизм образования аскоспор у Neurospora crassa. Чередование гапло и диплофаз в жизненном цикле гриба. Механизм образования спор у Saccharomyces cerevisiae.

Смена гапло и диплофаз в жизненном цикле дрожжей. Роль мейоза и митоза в процессе образования спор.

Нерегулярные типы полового размножения у растений и животных: апомиксис и партеногенез, гиногенез, андрогенез.

ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ Определение пола. Биология пола у животных и растений. Гомо и гетерогаметный пол. Механизмы определения пола (XY, XO, ZW, ZO и гаплодиплоидный). Пол у растений. Генетические и цитогенетические особенности половых хромосом.

Гинандроморфизм. Балансовая теория определения пола у дрозофилы К. Бриджеса.

Половой хроматин. Наследственные заболевания, связанные с изменением числа половых хромосом.

Дифференциация и переопределение пола в онтогенезе. Естественное и искусственное (гормональное) переопределение пола. Соотношение полов в природе.

Наследование признаков сцепленных с полом. Отклонения от законов Г. Менделя, обнаруженные Т. Морганом при изучении наследования признака белой окраски глаз у дрозофилы. Особенности наследования признаков, сцепленных с полом в случае гетерогаметности мужского и женского пола. Анализ реципрокных скрещиваний.

Крисскросс наследование. Признаки, частично сцепленные с полом, голандрические, гологенические, зависимые от пола и ограниченные полом.

Закономерности расхождения половых хромосом в мейозе. Наследственные заболевания человека, связанные с доминантными и рецессивными мутациями в Ххромосоме.

Нерасхождение половых хромосом. Первичное и вторичное нерасхождение хромосом в опытах К. Бриджеса. Характер наследования признаков при нерасхождении половых хромосом как прямое доказательство их роли в передаче признаков потомству.

Последствия нерасхождения хромосом у человека (синдром Дауна, синдром Кляйнфельтера и т.д.).

Сцепление и кроссинговер. Параллелизм в поведении хромосом и наследственных факторов. Доказательства роли хромосом в передаче наследственной информации.

Нарушение закона независимого наследования признаков в опытах У. Бэтсона и Р.

Пеннета (1906) на душистом горошке. Доказательство сцепленного наследования признаков, представленное Т. Морганом (1911) на дрозофиле. Полное и неполное сцепление. Кроссинговер. Определение частоты кроссинговера по результатам расщепления в анализирующем скрещивании и во втором поколении.

Опыты А. Стертеванта и Т. Моргана (19111916) по картированию Ххромосомы дрозофилы. Использование двух и трехфакторного скрещиваний для построения генетических карт. Линейное расположение генов в группах сцепления. Единица генетической карты. Правило аддитивности. Интерференция (положительная и отрицательная). Коэффициент коинциденции. Хромосомы и группы сцепления. Этапы генетического анализа при картировании хромосом.

Основные положения хромосомной теории Т. Моргана.

Рекомбинация у прокариот при конъюгации, трансформации и трансдукции.

Особенности построения генетических карт у бактерий.

Цитологические доказательство кроссинговера. Работы Х. Крейтон и Б. МакКлинток на кукурузе (1931) и К. Штерна (1931) на дрозофиле. Кроссинговер на стадии четырех хроматид в профазе I мейоза и его цитологическое доказательство К.

Бриджесом и И. Андерсоном (1925) на дрозофиле и С. Эмерсоном (1963) на Neurospora crassa.

Сравнение цитологических и генетических карт хромосом.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.