
- •Ответы к экзамену по генетике
- •1. Предмет генетики. Этапы развития. Теоретическое и практическое значение генетики.
- •3. Понятие о генетической информации. Роль ядра и цитоплазмы в явлениях наследственности.
- •4. Митоз и мейоз, их сходства и различия.
- •5. Структура и функции днк и рнк, доказательства генетической роли нуклеиновых кислот.
- •6. Современные представления о генетическом коде и его свойства. Мутации кода.
- •Вариации стандартного генетического кода:
- •7. Структурная и молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина и уровни упаковки.
- •8. Цели и методы генетического анализа. Гибридологический метод анализа.
- •9. Моно-, ди, и полигибридное скрещивание. Закономерности «менделеевских» расщеплений.
- •10. Неаллельные взаимодействия: комплементарность и эпистаз.
- •11. Неаллельные взаимодействия: полимерия, плейотропия. Пенетрантность и экспрессивность генов.
- •Механизм
- •12. Хромосомное определение пола. Сцепленное и частично сцепленное с полом наследование признаков. Голандрический тип наследования.
- •13. Балансовая теория определения пола. Гинандроморфизм. Определение пола у дрозофил
- •14. Значение работ Моргана в изучении сцепленного наследования. Кроссинговер и его генетические и цитологические доказательства. Митотический кроссинговер.
- •15. Генетические карты, принцип их построения у прокариот и эукариот. Значение генетических карт в генетике и селекции.
- •16. Основные положения хромосомной теории наследственности по т. Моргану, их экспериментальное подтверждение.
- •17. Микроорганизмы как объекты генетических исследований. Организация генетического аппарата у бактерий и методы генанализа.
- •18. Генетическая рекомбинация при трансформации.
- •19. Трансдукция у бактерий и её значение для картирования генов.
- •20. Конъюгация у бактерий: половой фактор кишечной палочки. Генетическое картирование при конъюгации.
- •21. Пластидная наследственность. Наследование пестролистности у растений, устойчивости к антибиотикам у хламинодомонады.
- •22. Взаимодействие ядерных и внеядерных генов. Цитоплазматическая мужская стерильность у растений.
- •23. Плазмидное наследование. Свойства плазмид. Использование плазмид в генетических исследованиях.
- •24. Типы изменчивости, механизмы их возникновения, роль в эволюции и селекции.
- •25. Мутационная изменчивость. Основные положения мутационной терии Гуго-де-Фриза. Классификация мутаций.
- •26. Автополиплоиды, особенности мейоза.
- •27. Аллополиплоиды, особенности мейоза. Амфидиплоидия.
- •28. Анеуплоидия, ее использование в генетическом анализе. Особенности мейоза.
- •29. Гаплоидия и возможности ее практического использования. Нарушения мейоза у гаплоидов.
- •30. Внутрихромосомные перестройки и их значение в генетике, селекции и эволюции.
- •31. Межхромосомные перестройки и их значение.
- •32. Классификация генных мутаций и молекулярная природа их возникновения.
- •33. Спонтанный и индуцированный мутагенез и факторы их вызывающие.
- •34. Представление школы Моргана о строении и функциях гена. Функциональный и рекомбинантный критерии аллелизма.
- •35. Работы школы Серебровского по ступенчатому аллелизму. Функциональный тест на аллелизм (цис-транс-тест).
- •36. Исследование тонкой структуры гена на примере фага т4 (Бензер). Понятие о мутоне, реконе и цистроне.
- •37. Интрон – экзонная организация генов эукариот, сплайсинг. Структурная организация генома эукариот.
- •38. Регуляция активности генов на примере лактозного оперона (модель Жакоба и Моно).
- •39. Молекулярные механизмы репликации и ее регуляция. Понятие о репликоне.
- •Точки начала репликации репликации
- •40. Стабильность и непостоянство генома и дифференциальная активность генов в ходе индивидуального развития.
- •41. Тканеспецифическая активность генов. Функциональные изменения хромосом в онтогенезе (пуфы, ламповые щетки, гигантские хромосомы).
- •42. Задачи и методология генетической инженерии. Методы выделения и синтеза генов.
- •43. Понятие о векторах. Способы получения рекомбинантных молекул днк. Трансгенные организмы.
- •44. Значение генетической инженерии для решения задач биотехнологии, сельского хозяйства, медицины, экологии.
- •45. Понятие о виде, популяции. Методы изучения природных популяций.
- •46. Закон Харди-Вайнберга, возможности его применения. Факторы динамики генетического состава популяции.
- •3. Выполнение закона Харди–Вайнберга в природных популяциях. Практическое значение закона Харди–Вайнберга
- •47. Естественный отбор (движущий, стабилизирующий, дизруптивный) как направляющий фактор эволюции популяций. Формы искусственного отбора.
- •48. Предмет и задачи селекции. Понятие о породе, сорте, штамме, мутанте.
- •49. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости н. И. Вавилова и его значение для селекции, эволюции.
- •50. Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг, инбридинг.
- •51. Отдаленная гибридизация. Стерильность отдаленных гибридов. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации. Работы Мичурина, Карпеченко.
- •52. Гетерозис и его генетическая природа. Простые, двойные межлинейные гибриды.
- •53. Методы отбора в селекции. Отбор по фенотипу и генотипу и влияние условий внешней среды на эффективность отбора.
- •54. Сущность адаптивной селекции и ее значение в сельском хозяйстве.
- •55. Человек как объект генетических исследований. Методы изучения генетики человека.
- •56. Проблемы медицинской генетики. Врожденные и наследственные болезни. Генотерапия.
- •57. Социальные и этические проблемы в генетике человека. Роль генетических и социальных факторов в эволюции человека.
- •58. Достижения и перспективы селекции растений в рб и рф.
27. Аллополиплоиды, особенности мейоза. Амфидиплоидия.
Полиплоиды, полученные в результате отдаленной гибридизации, то есть от скрещивания организмов, принадлежащих к различным видам, и содержащие два и более набора разных хромосом, называются аллополиплоиды. Например, при слиянии редуцированных гамет, содержащих геном вида А, и редуцированных гамет, содержащих геном вида В, образуются гибридные амфигаплоиды АВ.
Мейоз у аллополиплоидов.
Аллополиплоиды первично бесплодны, поскольку из-за отсутствия гомологов невозможна конъюгация хромосом и образование бивалентов в профазе мейоза I. Таким образом, при отдаленной гибридизации возникает мейотический фильтр, препятствующий передаче наследственных задатков в последующие поколения половым путем. Однако, если геномы А и В будут удвоены, то произойдет полиплоидизация с образованием кариотипа ААВВ. Такие организмы называются аллотетраплоиды, или амфидиплоиды (двойные диплоиды). В этом случае фертильность восстанавливается, поскольку теперь хромосомы представлены парными гомологами и могут образовывать нормальные биваленты. Для разных вариантов сочетаний геномов разработана специальная номенклатура, например, организмы с геномной формулой ААВ или АВВ называются сесквиполиплоидами.
Аллополиплоиды широко распространены среди культурных растений. Например, твердые аллотетраплоидные пшеницы с 2n = 28 имеют геномную формулу ААВВ, а мягкие аллогексаплоидные пшеницы с 2n = 42 – геномную формулу AABBDD. В данном случае хромосомы разных геномов сохраняют сходство между собой, хотя конъюгации между ними маловероятна. Такие хромосомы называются гомеологичными. В природе аллополиплоиды встречаются и среди животных, например, среди некоторых рыб и амфибий.
Аллополиплоиды можно получать искусственным путем. Например, рафанобрассика (редечно-капустный гибрид, синтезированный Г.Д. Карпеченко) была получена путем скрещиванием редьки (2n = 18) и капусты (2n = 18). Хромосомы редьки обозначаются символом R, а хромосомы капусты – символом B. Первоначально полученный амфигаплоид имел геномную формулу 9R + 9B. Этот организм был бесплодным, поскольку в мейозе образовывалось 18 унивалентов и ни одного бивалента. Однако у этого гибрида некоторая часть гамета оказалась нередуцированными. При слиянии этих гамет был получен амфидиплоид: (9R + 9B) + (9R + 9B) → 18R + 18B. У этого организма каждая хромосома представлена парой гомологов, что обеспечило нормальное образование бивалентов и нормальную сегрегацию хромосом в мейозе: 18R + 18B → (9R + 9B) + (9R + 9B).
В настоящее время ведется работа по созданию искусственных амфидиплоидов у растений (например, пшенично-ржаных гибридов (тритикале), пшенично-пырейных гибридов) и животных (например, гибридных шелкопрядов).
28. Анеуплоидия, ее использование в генетическом анализе. Особенности мейоза.
Анеуплоидия, или гетерополиплоидия – это изменение числа хромосом в клетках, некратное основному хромосомному числу. Различают несколько типов анеуплоидии. При моносомии утрачивается одна из хромосом диплоидного набора (2n – 1). При полисомии к кариотипу добавляется одна из хромосом набора. Частным случаем полисомии является трисомия (2n + 1), когда вместо двух гомологов их становится три. При нуллисомии отсутствуют оба гомолога какой-либо пары хромосом (2n – 2). В более сложных случаях наблюдается тетрасомия – при наличии четырех гомологов (2n + 2), двойная трисомия – при наличии трех гомологов для двух разных хромосом (2n + 1 + 1), двойная моносомия – при отсутствии одного из гомологов для двух разных хромосом (2n – 1 – 1) и т.д.
Кроме того, у многих растений и животных обнаружены мелкие добавочные В–хромосомы, или микрохромосомы.
У человека анеуплоидия приводит к развитию тяжелых наследственных заболеваний: синдромов Патау (трисомия по 13-ой хромосоме), Эдвардса (трисомия по 18-ой хромосоме), Дауна (трисомия по 21-ой хромосоме), Шерешевского-Тёрнера (моносомия по X–хромосоме), Кляйнфельтера (дисомия по X–хромосоме при наличии Y–хромосомы).