МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Вятский государственный университет»

Биологический факультет

Кафедра микробиологии

Рекомендовано к использованию в учебном процессе

Протокол заседания кафедры

№_________ от_____________

Заведующий кафедрой

доктор медицинских наук, профессор

___________________И.В. Дармов

И.В.ДАРМОВ

Генетика

Модуль 1 дисциплины

«ГЕНЕТИКА И ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ»

Курс лекций

Учебно-методическое пособие

Киров

2016

УДК 575.1/.2

Д204

Допущено к изданию методическим советом биологического факультета ФГБОУ ВО «ВятГУ» в качестве учебно-методического пособия для студентов направления 020400.62 «Биология» всех профилей подготовки.

Рецензент

доцент кафедры биотехнологии ФГБОУ ВО «ВятГУ»,

кандидат биологических наук

О. Н. Шуплецова

Дармов, И. В.

Д204	Генетика. Курс лекций: учебно-методическое пособие / И.В.Дармов (составитель). – Киров: ФГБОУ ВО «ВятГУ», 2016. – 191 с.

УДК 575.1/.2

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов направления 020400.62 «Биология» всех профилей подготовки (уровень бакалавриата). В курсе лекций представлены теоретические материалы, необходимые для подготовки студентов по дисциплине «Генетика и теория эволюции»; модуль 1 «Генетика».

Тех. редактор Е. В. Кайгородцева

© ФГБОУ ВО «ВятГУ», 2016

Содержание

1. Введение в курс генетики. Наследственная информация

и её реализация в клетке……………………………………………………....8

1. Предмет генетики

2. Место генетики среди биологических наук

3. Генетическая информация. Матричный принцип

4. ДНК как носитель генетической информации

5. Репликация ДНК

2. Наследственная информация и её реализация в клетке

(продолжение) …………………………………………………………...…….14

1. Генетический код

2. Транскрипция

3. Особенности строения и созревания и-РНК

4. Биосинтез белка

5. Регуляция транскрипции

3. Хромосомный уровень организации генетического материала…...21

1. Морфология хромосом эукариот

2. Кариотип, идиограмма, дифференциальная окраска хромосом

3. Химический состав хромосом

4. Структурная организация хроматина

5. Организация генетического материала в прокариотической клетке

4. Менделизм…………….…………………………………..…….…………27

1. Генетические эксперименты Менделя. Гибридологический метод

2. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя

3. Возвратное и анализирующее скрещивания

4. Взаимодействие аллельных генов

5. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

6. Источники случайности в генетических процессах

7. Неслучайные отклонения от ожидаемого расщепления

8. Типы межаллельного взаимодействия генов

9. Особенности наследования количественных признаков

5. Морганизм……………………………………………………………….…39

1. Сцепленное наследование генов

2. Генетическое доказательство перекреста хромосом

3. Цитологические доказательства перекреста хромосом

4. Хромосомная теория наследственности

5. Особенности протекания и варианты кроссинговера

6. Факторы, влияющие на кроссинговер

6. Генетика определения пола……………………….…..………………….47

1. Определение пола, первичные и вторичные половые признаки

2. Хромосомная теория определения пола

3. Балансовая теория определения пола

4. Роль условий среды в половой детерминации

5. Соотношение полов и его регуляция

6. Молекулярно-генетические механизмы половой детерминации

и компенсации дозы генов

7. Нехромосомное (цитоплазматическое) наследование……….….……57

1. Основные закономерности и примеры цитоплазматического

наследования у эукариот

2. Геном митохондрий

3. Геном хлоропластов

8. Основные закономерности изменчивости……………………….…….64

1. Классификация типов изменчивости

2. Мутационная теория де Фриза

3. Множественный аллелизм

4. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости

Н.И. Вавилова

5. Классификация мутаций

6. Плейотропный эффект мутаций

7. Экспрессивность и пенетрантность мутаций

8. Условные мутации

9. Методы учета мутаций

10. Спонтанные и индуцированные мутации

11. Генные мутации

12. Модификации и их свойства

9. Хромосомные перестройки и геномные мутации…………….………83

1. Инверсии

2. Транслокации

3. Делеции

4. Дупликации

5. Механизмы возникновения перестроек и их значение

6. Типы геномных мутаций и их причины. Полиплоидия

7. Автополиплоидия

8. Аллополиплоидия

9. Анеуплоидия

10. Гаплоидия

10. Молекулярные механизмы мутагенеза и репарации ДНК…...........97

1. Механизмы точковых мутаций

2. Экспансия тринуклеотидных повтороров

3. Прямая коррекция мутационных повреждений

3.1. Репарация ДНК-полимеразой

3.2. Световая репарация

3.3. Репарация алкилирующих повреждений

3.4. Репарация лигазой

4. Эксцизионная репарация

4.1. Темновая репарация

4.2. Репарация неспаренных оснований

4.3. Пострепликативная репарация

4.4. SOS – репарация

11. Природа гена……………………………………………….….………..106

1. Развитие представлений о гене

2. Аллелизм и критерии аллелизма

3. Тонкая структура гена. Ступенчатый аллелизм, псевдоаллелизм.

4. Современное определение гена

5. Оперонный принцип организации генов у прокариот

12. Строение гена на молекулярном уровне……………………….……114

1. Регуляторная часть гена

1.1. Промоторы

1.2. Энхансеры

1.3. Инсуляторы

2. Структурная часть гена

2.1. Интроны и экзоны

2.2. Альтернативный сплайсинг

3. Терминаторы транскрипции

4. Псевдогены

5. Кластерная организация генов в хромосомах эукариот

13. Организация генома. Геномика………….…………………………….124

1. Геномика

2. Уникальные и повторяющиеся последовательности эукариот

3. Мобильные элементы генома

3.1. Открытие и классификация мобильных элементов

3.2. Мобильные элементы дрозофилы

3.3. Ту-элементы дрожжей

3.4. Транспозоны млекопитающих

3.5. Значение мобильных элементов

14. Генетика развития….…………………………………….………………132

1. Роль клеточного ядра в развитии

2. Доказательства тотипотентности генома

3. Детерминация

4. Генетика раннего эмбрионального развития дрозофилы

15. Методы изучения генетики человека…………………………..…….140

1. Человек как объект генетических исследований

2. Генеалогический метод

3. Близнецовый метод

4. Популяционно – статистический метод

5. Цитогенетический метод. Классификации хромосом

6. Биохимический метод

7. Биологическое и математическое моделирование

8. Дерматоглифика и пальмаскопия

16. Наследственные болезни человека……………………………….…..149

1. Роль наследственности и среды в развитии патологии

2. Хромосомные болезни

3. Генные, или менделевские болезни

3.1 Энзимопатии

3.1.1 Нарушения аминокислотного обмена

3.1.2 Нарушения обмена углеводов

3.1.3 Нарушения липидного обмена

3.1.4 Нарушения свертывающей системы крови

3.2 Гемоглобинопатии

3.3 Коллагеновые болезни

3.4 Системные нарушения развития органов и тканей

4. Мультифакториальные заболевания

5. Болезни с нетрадиционным типом наследования

17. Генетика рака. Диагностика, профилактика и лечение наследственных болезней…………………………………………….……………….….164

1. Генетика рака

2.1 Признаки злокачественных опухолей

2.2 Причины возникновения опухолей

2.3 Онкогены

2.4 Онкосупрессоры

2. Диагностика наследственных болезней

3. Медико-генетическое консультирование

4. Принципы лечения наследственных заболеваний

5. Генотерапия

18. Генетические основы селекции………..………………………………177

1. Селекция как процесс и как наука

2. Центры происхождения культурных растений и одомашнивания животных

3. Классификация типов скрещивания

4. Родственное скрещивание (инбридинг)

5. Неродственное скрещивание (аутбридинг)

6. Отдаленная гибридизация

7. Гетерозис

8. Искусственный отбор

8.1 Массовый отбор

8.2 Индивидуальный отбор

8.3 Комбинационная селекция

9. Современные методы селекции

Список использованных источников…………………………….………190