- •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.
- •9. Моно-, ди, и полигибридное скрещивание. Закономерности «менделеевских» расщеплений.
- •10. Неаллельные взаимодействия: комплементарность и эпистаз.
- •8. Цели и методы генетического анализа. Гибридологический метод анализа.
- •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.
3. Понятие о генетической информации. Роль ядра и цитоплазмы в явлениях наследственности.
Генетическая информация - программа (код) биосинтеза белков, материально представленных полимерными цепочками ДНК. Генетическая информация заключена преимущественно в хромосомах, где она зашифрована в определенной последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК. Реализуется эта информация в ходе развития особи (онтогенеза).
Ядро — основной компонент который несет генетическую информацию в ДНК. Хромосомная теория наследственности установила ведущую роль ядра и находящихся в нем хромосом в явлениях наследственности. Но в тоже время уже в первые годы формирования генетики как науки были известны факты, показывающие, что наследования некоторых признаков связано с нехромосомными компонентами клетки и не подчиняется менделеевским закономерностям, основанным на распределении хромосом во время мейоза.
Генетическому материалу хромосомного набора (геному) соответствует плазмон, включающий весь генетический материал цитоплазмы. Подобно генам хромосом в структурных элементах цитоплазмы – пластидах, кинетосомах, митохондриях, центросомах и основном ее веществе находятся материальные носители нехромосомной наследственности – плазмогены. Они могут определять развитие некоторых признаков клетки, способны удваивать их воспроизвести, при делении материнской клетки они распределяются между дочерними клетками. Наиболее полно изучены две формы цитоплазматической наследственности: пластидная и цитоплазматическая мужская стерильность.
4. Митоз и мейоз, их сходства и различия.
Фаза митоза,набор хромосом(n-хромосомы,с - ДНК) |
|
Характеристика фазы, расположение хромосом |
Профаза 2n4c |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, "исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом. |
Метафаза 2n4c |
|
Выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
Анафаза 4n4c |
|
Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами). |
Телофаза 2n2c |
|
Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счёт борозды деления, в растительных клетках – за счёт клеточной пластинки. |
Фаза мейоза,набор хромосом(n - хромосомы, с - ДНК) |
|
Характеристика фазы, расположение хромосом |
Профаза 1 2n4c |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, "исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. |
Метафаза 1 2n4c |
|
Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
Анафаза 1 2n4c |
|
Случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая – к другому), перекомбинация хромосом. |
Телофаза 1 в обеих клетках по 1n2c |
|
Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. |
Профаза 2 1n2c |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления. |
Метафаза 2 1n2c |
|
Выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
Анафаза 2 2n2c |
|
Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом. |
Телофаза 2 в обеих клетках по1n1c Всего 4 по 1n1c |
|
Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений – четырех гаплоидных клеток. |
Сравнение |
Митоз |
Мейоз |
Сходства |
1.Имеют одинаковые фазы деления. |
|
2.Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение молекул ДНК в хромосомах (редупликация) и спирализация хромосом. |
||
Различия |
1. Одно деление. |
1. Два последовательных деления. |
2. В метафазе все удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору раздельно. |
2. Гомологичные удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору парами (бивалентами). |
|
3. Нет конъюгации |
3. Есть конъюгация |
|
4. Удвоение молекул ДНК происходит в интерфазе, разделяющий два деления. |
4. Между первым и вторым делением нет интерфазы и не происходит удвоения молекул ДНК. |
|
5. Образуются две диплоидные клетки (соматические клетки). |
5. Образуются четыре гаплоидные клетки (половые клетки). |
|
6.Происходит в соматических клетках |
6. происходит в созревающих половых клетках |
|
7.Лежит в основе бесполого размножения |
7.Лежит в основе полового размножения |
|