- •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.
49. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости н. И. Вавилова и его значение для селекции, эволюции.
Первым наиболее серьезным исследованием мутаций была работа Н. Вавилова по установлению параллелизма в наследственной изменчивости у видов растений, принадлежащих к близким таксонам. На базе обширных исследований морфологии различных рас растительного мира Вавилов в 1920г. пришел к следующему выводу: несмотря на резко выраженное разнообразие (полиморфизм) многих видов можно заметить ряд закономерностей в их изменчивости.
Пр.: у семейства злаков рассматривали варьирование некоторых признаков, оказалось что одинаковые отклонения присущи всем видам. Чем таксономически ближе рассматриваемые организмы, тем больше сходство спектров к их изменчивости.
Закон Вавилова: виды и роды генетически близкие характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.
G1 (a+b+c)
G2 (a+b+c)
G3 (a+b+c)
где G1, G2, G3 – виды; a, b, с – разные варьирующие признаки
Закон Вавилова имеет большое теоретическое значение поскольку из гомологии наследственных изменений у близких видов выводят и гомологию их генов.
50. Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг, инбридинг.
Скрещивание организмов с разным генотипом является основным методом получения новых сочетаний признаков. Иногда гибридизация является необходимой, например, для предотвращения инбредной депрессии. Инбредная депрессия проявляется при близкородственном скрещивании и выражается в снижении продуктивности и жизненности (виталитета). Инбредная депрессия – это явление, противоположное гетерозису (см. ниже).
Различают следующие типы скрещиваний:
Внутривидовые скрещивания – скрещиваются разные формы в пределах вида (не обязательно сорта и породы). К внутривидовым скрещиваниям относятся и скрещивания организмов одного вида, обитающих в разных экологических условиях и/или в разных географических районов (эколого-географические скрещивания). Внутривидовые скрещивания лежат в основе большинства других скрещиваний.
Близкородственные скрещивания – инцухт у растений и инбридинг у животных. Применяются для получения чистых линий.
Межлинейные скрещивания – скрещиваются представители чистых линий (а в ряде случаев – разных сортов и пород). Межлинейные скрещивания используются для подавления инбредной депрессии, а также для получения эффекта гетерозиса (см. ниже). Межлинейное скрещивание может выступать как самостоятельный этап селекционного процесса, однако в последние десятилетия межлинейные гибриды (кроссы, или гибриды первого поколения F1) все чаще используют для получения товарной продукции.
Возвратные скрещивания (бэк-кроссы) – это скрещивания гибридов (гетерозигот) с родительскими формами (гомозиготами). Например, скрещивания гетерозигот с доминантными гомозиготными формами используются для того, чтобы не допустить фенотипического проявления рецессивных аллелей.
Анализирующие скрещивания (являются разновидностью бэк-кроссов) – это скрещивания доминантных форм с неизвестным генотипом и рецессивно-гомозиготных тестерных линий. Такие скрещивания используются для анализа производителей по потомству: если в результате анализирующего скрещивания расщепление отсутствует, то доминантная форма гомозиготна; если же наблюдается расщепление 1:1 (1 часть особей с доминантными признаками :1 часть особей с рецессивными признаками), то доминантная форма гетерозиготна.
Насыщающие (заместительные) скрещивания также являются разновидностью возвратных скрещиваний. При многократных возвратных скрещиваниях возможно избирательное (дифференциальное) замещение аллелей (хромосом), например, можно постепенно уменьшить вероятность сохранения нежелательного аллеля.
Отдаленные скрещивания – межвидовые и межродовые. Обычно отдаленные гибриды бесплодны и их размножают вегетативным путем; для преодоления бесплодия гибридов применяют удвоение числа хромосом, таким путем получают амфидиплоидные организмы: ржано-пшеничные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды.
Соматическая гибридизация – это гибридизация, основанная на слиянии соматических клеток совершенно несходных организмов. Более подробно соматическая гибридизация будет рассмотрена в лекции «Генетика как научный фундамент биотехнологии».