Содержание учебного материала

Тема 1 введение. История развития генетики

Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости. Место генетики в системе биологических наук.

История развития генетики. Ее истоки. Первые представления о наследственности. Значение эволюционной теории Ч. Дарвина, успехов селекции, эмбриологии и цитологии в становлении генетики. Основные этапы развития современной генетики.

Вклад в развитие генетики и селекции Н.И Вавилова, Н.К. Кольцова, И.В. Мичурина, Г.А. Надсона, Г.С. Филиппова, А.С. Серебровского, Ю.А. Филипченко, Г.Д. Карпеченко, С.С. Четверикова, С.Г. Навашина, М.Ф. Иванова, Б.Л. Астаурова, М.Е. Лобашева, М.П. Дубинина.

Вклад белорусских ученых в развитие генетики и селекции. Методы генетики. Гибридологический анализ – основной метод гентики. Г. Мендель – основатель метода генетического анализа. Использование методов цитологии, биохимии, математики, эмбриологии и других наук в изучении генетических проблем.

Основные разделы современной генетики: цитогенетика, молекулярная генетика, мутагенез, популяционная, эволюционная и экологическая генетика, физиологическая генетика, генетика индивидуального развития, генетика поведения и др. Разделы частной генетики: генетика микроорганизмов, генетика растений, генетика животных, генетика человека.

Задачи и перспективы генетики. Связь генетики с другими науками, отраслями биологии, сельского хозяйства, медицины и педагогики.

Место генетики в курсе «Общая биология» в средней школе.

Тема 2 материальные основы наследственности

Клетка как основа наследственности и воспроизведения. Клеточные и неклеточные формы организации живого: эукариоты, прокариоты, вирусы. Роль ядра и цитоплазмы в наследственности. Нуклеиновые кислоты. Структурная модель Дж. Уотсона и Ф. Крика Универсальность и видовая специфичность ДНК. Формы двойной спирали ДНК (В-форма, Z-форма). Минимальное содержание ДНК на геном у ряда систематических групп. Природа генетического материала микробов и вирусов. Особенности наследственных структур у прокариот. Укладка ДНК в нуклеоиде Escherichia coli.

Особенности наследственных структур у эукариот. Строение хромосомы эукариот. Хроматин как компонент ядра. Нуклеопротеидный комплекс хромосомы: ДНК, РНК, белок, липиды, ионы металла. Уровни укладки молекулы ДНК. Изменение в организации и морфологии хромосом в ходе митоза и мейоза.

Структура профазной хромосомы. Эухроматиновые районы. Хромомеры. Гетерохроматиновые районы. Эффект положения гена. Хромосомы типа «ламповых щеток». Политенные хромосомы. Строение метафазных хромосом, их размеры и форма. Кариотип. Индивидуальность хромосом. Диплоидный набор хромосом в соматических клетках. Гомологические хромосомы. Гаплоидный набор хромосом в половых клетках. Идиограмма.

Деление клетки и воспроизведение. Механизм размножения прокариот. Распределение молекул ДНК при делении клетки прокариот.

Митоз как механизм бесполого размножения у эукариот. Фазы митоза. Воспроизведение и распределение органелл цитоплазмы при делении клетки. Эндомитоз. Генетическое значение митоза. Мейоз. Мейоз как цитологическая основа образования и развития половых клеток. Фазы и стадии мейоза. Характеристика профазы первого мейотического деления. Редукция числа хромосом. Редукционное и эквационное деление. Генетическое значение мейоза. Типы мейоза (гаметный, споровой, зиготный).

Эволюция полового размножения. Гаметогенз у растений и животных. Нерегулярные типы полового размножения: партеногенез, апомиксис, гиногенез, андрогенез. Чередование гаплофазы и диплофазы в жизненых циклах эукариот. Особенности жизненных циклов эукариотических микроорганизмов (дрожжи, нейроспора).