- •Генетика
- •Содержание
- •1. Введение в курс генетики. Наследственная информация
- •2. Наследственная информация и её реализация в клетке
- •Лекция № 1
- •2. Место генетики среди биологических наук
- •3. Генетическая информация. Матричный принцип
- •Матричный принцип образования биомолекул
- •4. Днк как носитель генетической информации
- •Краткие сведения о структуре днк
- •5. Репликация днк
- •Лекция № 2
- •Свойства генетического кода:
- •2. Транскрипция
- •Транскрипция состоит из 3-х стадий:
- •3. Особенности строения и созревания и-рнк
- •4. Биосинтез белка (трансляция)
- •Синтез полипептида на рибосоме идет в 3 стадии:
- •5.Регуляция транскрипции
- •Лекция № 3
- •2. Кариотип, идиограмма, дифференцальная окраска хромосом
- •Дифференциальная окраска хромосом
- •3. Химический состав хромосом
- •4.Структурная организация хроматина
- •Уровни компактизации хроматина:
- •Эухроматин и гетерохроматин
- •5. Организация генетического материала в прокариотической клетке
- •Лекция № 4
- •1. Генетические эксперименты г. Менделя. Гибридологический метод
- •2. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя
- •3. Возвратное и анализирующее скрещивания
- •1 Вариант: 2 вариант:
- •4. Взаимодействие аллельных генов
- •5. Дигибридное скрещивание. 3й закон Менделя
- •6. Источники случайности в генетических процессах
- •7. Неслучайные отклонения от ожидаемого расщепления
- •8. Типы межаллельного взаимодействия генов
- •9.Особенности наследования количественных признаков
- •Лекция № 5
- •1. Сцепленное наследование генов
- •Опыты у. Бэтсона и р. Пеннета (1906):
- •2. Генетическое доказательство перекреста хромосом
- •3. Цитологические доказательства кроссинговера
- •4. Хромосомная теория наследственности
- •5. Особенности протекания и варианты кроссинговера
- •6. Факторы, влияющие на кроссинговер
- •Лекция № 6
- •1. Определение пола, первичные и вторичные половые признаки
- •Участков половых хромосом человека
- •2. Хромосомная теория определения пола
- •3. Балансовая теория определения пола
- •Универсальность балансовой теории 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
- •Теперь о компенсации дозы генов и ее механизмах
- •Компенсация дозы генов у млекопитающих
- •Лекция № 7
- •1. Основные закономерности и примеры цитоплазматического наследования у эукариот
- •Пример генотипической предетерминации цитоплазмы
- •2. Геном митохондрий
- •3. Геном хлоропластов
- •Лекция № 8
- •1. Классификация типов изменчивости
- •2. Мутационная теория Де Фриза
- •3. Множественный аллелизм
- •Примеры множественного аллелизма
- •5. Классификация мутаций
- •Классификация мутаций г. Мёллера
- •Генеративные и соматические мутации
- •Классификация мутаций по адаптивному значению
- •Прямые и обратные мутации
- •6. Плейотропный эффект мутаций
- •7. Экспрессивность и пенетрантность мутаций
- •8. Условные мутации
- •9. Методы учета мутаций
- •10. Спонтанные и индуцированные мутации
- •11. Генные мутации
- •Типы мутаций:
- •12. Модификационная изменчивость. Модификации
- •Лекция № 9
- •1. Инверсии
- •2. Транслокации
- •3. Делеции
- •4. Дупликации
- •5. Механизмы возникновения хромосомных перестроек и их значение
- •6. Типы геномных мутаций и их причины. Полиплоидия
- •7. Автополиплоидия
- •8. Аллополиплоидия
- •9. Анеуплоидия
- •10. Гаплоидия
- •Лекция № 10
- •1. Механизмы точковых мутаций
- •2. Экспансия тринуклеотидных повторов
- •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
- •Лекция № 11
- •1. Развитие представлений о гене
- •2. Аллелизм и критерии аллелизма
- •3. Тонкая структура гена
- •4. Современное определение гена
- •5. Оперонный принцип организации генов у эукариот
- •Лекция № 12
- •1. Регуляторная часть гена
- •1.1. Промоторы
- •1.2. Энхансеры
- •1.3 Инсуляторы
- •2.Структурная часть гена
- •2.1 Интроны и экзоны
- •2.2. Сплайсинг и альтернативный сплайсинг
- •3. Терминаторы транскрипции
- •4. Псевдогены
- •5. Кластерная организация генов в хромосомах эукариот
- •Лекция № 13
- •1. Геномика
- •2. Уникальные и повторяющиеся последовательности в геноме эукариот
- •3. Мобильные элементы генома
- •3.1 Открытие и классификация мобильных элементов
- •3.2. Мобильные элементы дрозофилы
- •3.4. Транспозоны млекопитающих
- •3.5. Значение мобильных элементов
- •Лекция № 14
- •1. Роль клеточного ядра в развитии
- •2. Доказательства тотипотентности генома
- •3. Детерминация
- •4. Генетика раннего эмбрионального развития дрозофилы
- •Лекция № 15
- •1. Человек как объект генетических исследований
- •2. Генеалогический метод
- •Типы наследования:
- •3. Близнецовый метод
- •4. Популяционно – статистический метод
- •5. Цитогенетический метод. Классификации хромосом
- •6. Биохимический метод
- •7. Биологическое и математическое моделирование
- •8. Дерматоглифика и пальмаскопия
- •Лекция № 16
- •1. Роль наследственности и среды в развитии патологии
- •Наследственные болезни человека
- •2. Хромосомные болезни
- •Полные трисомии
- •Пример частичных моносомий
- •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
- •Митохондриальные болезни
- •Болезни экспансии тринуклеотидных повторов
- •Лекция № 17
- •1. Генетика рака
- •1.1 Признаки злокачественных опухолей
- •1.2 Причины возникновения опухолей
- •1.3 Онкогены
- •1.4 Онкосупрессоры
- •2. Диагностика наследственных болезней
- •3. Медико-генетическое консультирование
- •4. Принципы лечения наследственных заболеваний
- •5. Генотерапия
- •Лекция № 18
- •1. Селекция как процесс и как наука
- •2. Центры происхождения культурных растений и одомашнивания животных
- •3. Классификация типов скрещивания и методов разведения
- •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:
- •6 10000, Г. Киров, ул. Московская, 36, тел.: (8332) 64-23-56, http://vyatsu.Ru
Лекция № 1
Тема лекции: Введение в курс генетики. Наследственная информация и её реализация в клетке
План лекции:
1. Предмет генетики
2. Место генетики среди биологических наук
3. Генетическая информация. Матричный принцип
4. ДНК как носитель генетической информации
5. Репликация ДНК
1. Предмет генетики
Генетика – наука о наследственности и изменчивости (англ. genetics; автор термина – Уильям Бэтсон, 1906).
Наследственность – способность организмов передавать свои признаки неизменными от поколения к поколению. Проявляется на всех уровнях организации живой материи (молекулярном, клеточном, популяционном и т. д.).
Изменчивость – способность организмов приобретать изменения в ходе индивидуального развития, а также существовать в различных формах (вариантах). Также проявляется на всех уровнях организации живой материи.
2. Место генетики среди биологических наук
Генетика является теоретической основой современной биологии. Она объединяет разрозненные области биологической науки, дает ключ к пониманию сущности жизненных форм и явлений.
Вместе с тем, генетика с ее отраслью селекцией давно уже стала производительной силой. Она позволяет с использованием чисто научных (наукоемких) методов (приемов) создавать новые ценные сорта, породы, штаммы, а в последнее время, с появлением генной инженерии и геномики, генетика придала человеку поистине неограниченные возможности в создании организмов с заданными свойствами.
3. Генетическая информация. Матричный принцип
Белки являются основой видовой и индивидуальной специфичности.
В клетке – огромное количество белков, выполняющих различные функции. От структуры белков зависят практически все признаки клеток и организмов, даже те, которые непосредственно не связаны с белками.
Пример: Цвет глаз зависит от наличия белка – фермента, который синтезирует пигмент радужной оболочки.
Матричный принцип образования биомолекул
Каждый белок в организме синтезируется (тиражируется) с одного и того же шаблона (матрицы). Роль такой матрицы играет молекула и – РНК, а для неё матрица – ДНК. В данном случае уместна аналогия с типографией или фотографией (оригинал – негатив – позитив).
В ДНК заключена вся информация о структуре и функции всех белков, а значит, обо всех признаках каждой клетки и организма в целом. Эта информация, заключенная в ДНК, называется генетической, или наследственной (т. к. она передаётся по наследству).
Матричный принцип впервые сформулировал и обосновал Николай Константинович Кольцов в 1928…1935 гг.
4. Днк как носитель генетической информации
Нуклеиновые кислоты открыл в 1869 г. швейцарский врач Фридрих Мишер (1844 – 1895 гг.). Из распавшихся клеток гноя путем экстракции соляной кислотой он выделил вещество, содержащее фосфор и азот, которое назвал нуклеином (лат. nucleus – ядро), т. к. считал, что оно содержится только в ядре клетки. Он выделил нуклеин также из другого, ещё более удобного объекта – молок лосося.
Затем было установлено, что нуклеиновые кислоты бывают 2х видов: «животная» и «растительная». Позднее первая из них была названа ДНК, а вторая – РНК, и было показано, что оба эти вещества содержатся как в животных, так и в растительных клетках. ДНК чаще всего выделяли из тимуса (зобная железа) телёнка, РНК – из дрожжей или зародышей пшеницы.