2.3. Программа курса Введение

Генетика – наука о наследственности и изменчивости. Проявление наследственности и изменчивости на разных уровнях организации живого: молекулярном, клеточном, тканевом, организменном, популяционном. Основные методы генетики. Логика генетического анализа в современной биологической науке. Исторический обзор развития генетики. Синтез генетики и биохимии в становлении молекулярной биологии. Практическое значение генетики в современной науке о человеке, в медицине, в практике сельского хозяйства, разработке комплекса мер по охране окружающей среды. Генетика и молекулярная биология в современной биотехнологии.

Основы генетического анализа

Понятия: ген, генотип и фенотип. Основы гибридологического метода: выбор объекта, отбор материала для скрещиваний, анализ признаков, применение статистического метода. Разрешающая способность гибридологического метода. Генетическая символика. Закон «чистоты гамет». Наследование при моногибридном скрещивании. Понятие об аллелях гена. Единообразие гибридов F1. Расщепление по фенотипу и по генотипу в F2 и F3. Возвратные и анализирующие скрещивания. Взаимодействие аллелей: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование. Гомо- и гетерозиготность. Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях при моногенном контроле каждого признака: единообразие первого поколения и расщепление во втором поколении. Закон независимого наследования генов. Статистический характер расщеплений. Общая формула расщеплений при независимом наследовании. Значение мейоза в осуществлении законов «чистоты гамет» и независимого наследования. Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия. Особенности наследования количественных признаков (полигенное наследование). Использование статистических методов при изучении количественных признаков. Плейотропное действие генов. Пенентрантность и экспрессивность. Хромосомное определение пола и наследование признаков, сцепленных с полом. Сцепленное наследование и кроссинговер. Значение работ школы Т. Моргана в изучении сцепленного наследования признаков. Особенности наследования при сцеплении. Группы сцепления. Генетические карты. Кроссинговер. Интерференция. Линейное расположение генов в хромосомах. Генетический анализ у прокариот.

Цитологические основы наследственности

Деление клетки и воспроизведение. Митотический цикл и фазы митоза. Мейоз и образование гамет. Конъюгация хромосом. Редукция числа хромосом. Генетическая роль митоза и мейоза. Кариотип. Парность хромосом в соматических клетках. Гомологичные хромосомы. Специфичность морфологии и числа хромосом. Строение хромосом. Изменения в организации морфологии хромосом в ходе митоза и мейоза. Репликация хромосом. Политения. Онтогенетическая изменчивость хромосом. Молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина: ДНК, РНК, гистоны, другие белки. Уровни упаковки хроматина, нуклеосомы. Понятие о хроматине. Эу- и гетерохроматин. Факультативный и конститутивный гетерохроматин. Пространственная организация хромосомы. Нуклеосомный уровень организации хроматина. Цикл спирализации и деспирализации хромосом. Хромомеры. Гигантские хромосомы как модель интерфазной хромосомы. Хромосомы типа «ламповых щеток».