
- •1. Тексты лекций
- •Тема 1. Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
- •Общие закономерности наследования признаков
- •Тема 2. Моногибридное скрещивание. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование. Множественный аллелизм
- •Тема 3. Дигибридное скрещивание. З-ий закон менделя
- •Тема 4. Полигенное наследование сложных признаков. Типы взаимодействие генов
- •Тема 5. Сцепленное наследование генов
- •Тема 6. Генетика пола
- •Тема 7. Генная и клеточная инженерия как основные направления биотехнологии
- •Свойства гена
- •Проект « Геном человека»
- •Определение хромосомной локализации генов
- •Тема 8. Геном человека
- •Основные отличия геномов разных видов
- •Тема 9. Организация генов. Сущность и основные свойства генетического кода
- •Свойства генетического кода
- •Тема 10. Организация генетического материала
- •Тема 11. Взаимодействие генотипа и среды при формировании признака. Модификационная изменчивость
- •Характеристика модификаций:
- •Тема 12. Наследственная изменчивость генетического материала
- •Комбинативная изменчивость
- •Мутационная изменчивость
- •Генные мутации
- •Генные (точковые) мутации
- •Хромосомные перестройки (аберрации)
- •Внутрихромосомные перестройки
- •Межхромосомные перестройки
- •Геномные мутации
- •Наиболее частые внешние признаки синдрома Дауна (Лазюк, 1991)
- •Тема13. Механизмы внеядерной наследственности
- •Геном митохондрий эукариотических организмов
- •Тема 15. Деление клеток. Стадии клеточного цикла
- •Типы деления клеток
- •Тема 16. Развитие зародыша человека
- •Оплодотворение и развитие
- •Тема 17. Значение генетики для медицины и здравоохранения
- •Цели, задачи и методы медико-генетического консультирования (мгк)
- •Современные методы пренатальной диагностики наследственных заболеваний
- •Определение альфа-фетопротеина
- •Ультразвуковое исследование (узи)
- •Амниоцентез
- •Кордоцентез
- •Фетоскопия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 18. Дифференциальная активность генов
- •Тема 19. Закон гомологических рядов наследственной
- •Селекция микроорганизмов. Биотехнология. Традиционная селекция
- •Биотехнология. Новейшие методы селекции
- •Тема 20. Популяционная генетика Биологический вид: его критерии и структура. Популяция
- •Основное содержание и методические материалы:
- •Способы изоляции, препятствующие скрещиванию разных видов
- •Наследственность и изменчивость. Искусственный отбор
- •Основное содержание и методические материалы:
- •Борьба за существование
- •Основное содержание и методические материалы:
- •Естественный отбор и другие факторы эволюции
- •Приспособленность организмов и ее относительность
- •Основное учебное содержание и методические материалы:
- •Образование новых видов. Макроэволюция. Современная система органического мира
- •Основное учебное содержание и методические материалы:
- •Сравнительная характеристика растений разных классов
- •Эволюционное учение
- •Основное учебное содержание и методические материалы:
- •2. Материалы для проведения лабораторных работ
- •Тема 1. Заслуги г. Менделя. Моногибридное скрещивание. 1,2 законы. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование
- •Познакомить с историей возникновения генетики как науки, заслугами г.Менделя, его гибридологическим методом исследования, с основными генетическими понятиями и терминами.
- •Женский организм - «зеркало Венеры»,
- •Тема 2. Менделирующие признаки человека
- •Самостоятельная работа «Создай лицо ребенка»
- •Ход работы:
- •Цвет волос
- •Тема 3. Дигибридное скрещивание. З-й закон менделя. Отработка практических навыков по решению задач
- •I. Определение генотипа родителей по фенотипу потомков
- •II. Множественный аллелизм
- •III. Дигибридное скрещивание
- •IV. Полигибридное скрещивание
- •Тема 4. Типы взаимодействия генов, определяющих сложные признаки
- •Убедить в том, что взаимодействие двух или нескольких генов может привести к новообразованию (формированию нового свойства признака). Ход работы:
- •I. Комплементарность (или кооперация)
- •Р. АаВв х Аавв гаметы: аВ____ Ав
- •I. Эпистаз
- •III. Полимерия
- •Кумулятивная полимерия
- •Некумулятивная полимерия
- •IV. Модифицирующее действие генов
- •Тема 5. Множественное действие гена (плейотропия). Наследование летальных генов
- •I. Плейотропное действие гена
- •II. Наследование летальных генов при моногибридном скрещивании
- •III. Летальные гены при дигибридном скрещивании
- •Тема 6. Использование критерия хи–квадрат
- •Решение задач с применением хи–квадрата
- •Тема 7. Модельные объекты генетического анализа
- •I. Общая характеристика модельных объектов
- •II.Изучение стадий развития и строения тела плодовой мушки
- •Тема 8. Мутации мушки дрозофилы
- •I. Мутация глаз
- •II. Мутации крыла
- •III. Мутации щетинок
- •IV. Мутации, связанные с пигментацией тела
- •Тесты на сцепленные с полом рецессивные летальные мутации у дрозофилы
- •Тема 9. Сцепленное наследование генов
- •Задача 1.
- •Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками
- •Тема 10. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах Наследование летальных генов
- •Наследование, сцепленное с полом
- •Задачи на совместное наследование сцепленных генов и генов негомологичных хромосом
- •Полное и неполное сцепление генов
- •Тема 11. Молекулярная генетика
- •Образцы решения задач:
- •Тема 12. Генеалогический метод составления родословных
- •Аудиторная работа
- •Оценка генеалогического анамнеза (га)
- •Основные цели исследования:
- •Примеры оценки генеалогического анамнеза
- •Тема 13. Популяционно-статистический метод
- •Панмиктическая популяция и ее характеристики
- •Аудиторная работа:
- •Тема 14. Дерматоглифика – как один из методов медицинской генетики
- •Практическая часть работы: Проведение дактилоскопического и пальмоскопического анализа
- •Пальмоскопия
- •Наследственные заболевания, при которых выявляется чпл:
- •Тема 15. Цитогенетический метод
- •Лабораторная работа: Применение кариотипирования
- •1. Анализ фотокариограммы здорового человека
- •2. Анализ фотокариограммы больных с хромосомными нарушениями
- •Тема 16. Иммуногенетика. Система групп крови аво
- •Система групп крови ав0
- •Распространение аллелей групп крови аво в различных странах мира (%)
- •Резус-фактор
- •Тема 17. Биохимический скрининг болезней обмена веществ
- •1. Наследственные болезни обмена аминокислот:
- •2. Наследственные болезни углеводного обмена
- •3. Наследственные болезни обмена липидов (липидозы сыворотки крови)
- •4.Наследственные болезни пуринового и пиримидинового обмена
- •5. Наследственные болезни обмена металлов
- •6. Наследственные болезни соединительной ткани
- •Тема 18. Близнецовый метод медицинской генетики
- •Тема 20. Методы вариационной статистики
- •I. Группировка данных
- •Рекомендуемое число классов вариационного ряда в зависимости от объема выборки
- •Построение вариационного ряда преследует две цели:
- •II. Статистические сравнения
- •Критерий хи-квадрат
- •Вычисление критерия х2 (хи-квадрат)
- •Стандартные значения х2
- •Вариант тестирования на знание исторических дат, связанных с выдающимися событиями в области генетики:
- •Часть I. Закономерности микроэволюции
- •Понятие вида в современной биологии
- •Современная биология полагает вид как основную таксономическую категорию в биологической систематике.
- •Различия между видами получили название критериев. В современной систематике выделяют следующие критерии:
- •Популяционная структура вида
- •Я щерицы одного вида
- •1Подвид 2подвид
- •Механизмы репродуктивной изоляции
- •Современная концепция политипическоо вида
- •Литература: Основная
- •Дополнительная
Наследственность и изменчивость. Искусственный отбор
Задачи:
Сформировать систему знаний о наследственности, изменчивости и искусственном отборе.
Научить определять форму изменчивости по ее сущностным характеристикам, используя имеющиеся знания при работе с конкретными биологическими объектами.
Убедить в том, что наследственная изменчивость имеет большое значение для эволюционного процесса.
Основное содержание и методические материалы:
-
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
НАСЛЕДСТВЕННАЯ
( |
НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ (модификационная, групповая, определенная) |
МУТАЦИОННАЯ (изменение генетического материала клетки) |
КОМБИНАТИВНАЯ (различные сочетания генов при половом размножении) |
СООТНОСИТЕЛЬНАЯ (проявляется во взаимосвязанном изменении двух или более органов или частей тела) |
Исходя из эволюционного учения Ч. Дарвина, можно заключить, что основными свойствами живого организма являются наследственность и изменчивость. Оба эти свойства необходимы для обеспечения процесса эволюции. Изменчивость позволяет организму приобрести новые признаки, а наследственность сохраняет благоприятные новые признаки в ряду поколений. Ч. Дарвин выделял две формы изменчивости: определенную и неопределенную. Определенная изменчивость является также групповой и ненаследственной, а неопределенная — индивидуальной и наследственной.
Особого комментария требует понятие «соотносительная наследственная изменчивость». Так, например, у бесшерстных собак нередко наблюдается недоразвитие зубов; увеличение длины шеи у птицы сопровождается аналогичным изменением ног и т.д. Современные биологи, однако, «соотносительную» изменчивость не выделяют, а ее проявления относят к примерам мутационной изменчивости.
Мутация даже одного гена может вызвать одновременное изменение двух или более признаков, за формирование которых он «отвечает». Это явление известно в генетике как «эффект множественного действия гена».
Н |
|
Наследственна изменчивость |
Возникает в результате изменений, происшедших в генах и хромосомах по внутренним или внешним причинам
|
Возникает в результате прямого действия на организм измененных условий внешней среды. Генетические структуры клетки при этом н е изменяются |
Является материалом для естественного и искусственного отбора |
Повышает приспособленность организма к конкретным условиям среды |
В настоящее время наука располагает большим количеством примеров, иллюстрирующих проявления ненаследственной и наследственной изменчивости.
-
В
одное растение стрелолист
Л |
Л истья, лежащие на поверхности воды |
Л истья, выступающие над водой |
Имеют лентовидную форму |
Имеют округленную форму |
Имеют стреловидную форму |
В приведенном примере основным фактором, влияющим на форму листа у конкретной особи стрелолиста, является специфика среды, в которой данный лист находится. Очевидно, что клетки всех листьев данного растения имеют одинаковую «генетическую программу», так как они образовались в результате деления по принципу митоза одной исходной клетки — зиготы. При этом возникали молодые клетки с тем же, что и у исходной клетки, количеством хромосом и аналогичным составом генов. Из этих «клеток близнецов» и были образованы различные органы и ткани данного растения.
Рассматриваются и другие примеры ненаследственной изменчивости.
|
|
||
---|---|---|---|
|
|
||
|
|
|
Т |
Исчезновение темного пигмента на поверхности кожи |
Сохранение темного пигмента на поверхности кожи |
|
Китайская примула |
||
---|---|---|---|
|
|
||
|
|
|
Температура окружающего воздуха +35 С |
Красные цветки |
Белые цветки |
Далее приводятся некоторые примеры наследственной изменчивости, связанной с изменением генотипа.
|
Примеры наследственной изменчивости |
|
---|---|---|
|
|
У сизого голубя вылупился птенец с перепонкой между пальцами |

В гнезде галки один птенец оказался белым |
Муху дрозофилу облучили рентгеновскими лучами, и у ее потомков появились различные изменения внешнего облика |
Наследственная изменчивость является важным фактором эволюционного процесса. Однако только с ее позиций невозможно объяснить, почему в ходе эволюции создано огромное разнообразие видов. Не ясны механизмы этого процесса. Данный вопрос Ч. Дарвин рассмотрел на примере искусственного отбора. В частности, указывалось, что «выведение пород, настолько резко различающихся, как скаковая и ломовая лошади, или различных пород голубей не могло быть результатом только случайного накопления сходных изменений в длинном ряде последовательных поколений». Подчеркивая направленный характер как искусственного, так и естественного отбора, Дарвин доказал, что путем целенаправленного отбора можно существенно изменять виды. Учение об искусственном отборе легло в основу селекционной работы.
Рассматривая искусственный отбор в историческом аспекте, выделяют две его формы: бессознательный и методический. Первая форма – наиболее древняя (лучшие представители животных и растений оставлялись для разведения). Методический отбор – предполагает целенаправленное скрещивание особей по определенной программе и с определенными, прогнозируемыми целями. Современные растения и животные, используемые в сельском хозяйстве, имели свои предковые формы, жившие в дикой природе или живущие там и до настоящего времени.
-
Волк или шакал породы домашних собак
-
Дикая кряковая утка породы домашних уток
|
Д икий скалистый голубь породы домашних голубей |
|
---|---|---|
|
|
Д икий кабан породы домашних свиней |
-
С еребряный карась породы золотых рыбок
-
Дикий тур породы крупного рогатого скота
Сущность искусственного отбора может быть представлена в схематичном виде. В его основе лежат наследственность и наследственная изменчивость. Разнонаправленный искусственный отбор осуществляется человеком с учетом собственных потребностей. В процессе отбора наблюдается дивергенция, приводящая к образованию новых пород или сортов.
|
|
Потребности человека |
Искусственный отбор в разных направлениях |
Дивергенция (расхождение признаков у формирующихся пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов) |
Образование новых пород, сотов штаммов |
Многообразие пород, сортов штаммов, приспособленных к потребностям человека |
Механизм искусственного отбора также можно представить схематически. При этом основное внимание уделяется характеру деятельности человека как основного отбирающего фактора.
-
Наследственная изменчивость
Особи с новыми признаками, не удовлетворяющими требованиям человека |
|
Особи с новыми признаками, удовлетворяющими требованиям человека |
Отбраковываются человеком, не допускаются к размножению |
|
Целенаправленно и многократно скрещиваются друг с другом |
-
Происходит накопление (усиление, закрепление) желательных для человека признаков в каждом очередном поколении
-
Появление новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов
Итак, искусственный отбор является своеобразной моделью естественного отбора, где отбирающим фактором является человек.