- •Пояснительная записка
- •Конспект лекций содержание
- •1. Введение в генетику план
- •1. Предмет генетики, понятие о наследственности и изменчивости
- •1.2. Этапы развития и разделы генетики
- •1.3. Генетика в системе других наук. Достижения генетики, внедренные в практику человеческой деятельности
- •1.4. Методы генетики
- •2. Структурно-функциональная организация хромосом план
- •1. Строение хромосом
- •2. Упаковка днк в разных ядерных структурах, в том числе в хромосомах
- •3. Кариотип и идиограмма
- •3. Закономерности наследования признаков
- •3.1 Моногибридное скрещивание план
- •1. I и II законы Менделя. Условия выполнения второго закона Менделя
- •2. Фенотип и генотип
- •3. Анализирующее, возвратное, реципрокные скрещивания
- •3.2 Дигибридное и тригибридное скрещивание план
- •1. Дигибридное скрещивание
- •2. Тригибридное и полигибридное скрещивание
- •3. Типы взаимодействия неаллельных генов
- •3.3 Генетика пола план
- •1. Типы определения пола
- •2. Наследование признаков, сцепленных с полом.
- •3.4 Сцепление генов и кроссинговер план
- •1.Генетическое доказательство сцепленного наследования
- •2. Кроссинговер. Типы кроссинговера. Факторы, влияющие на кроссинговер
- •3. Генетические карты хромосом. Трехфакторное скрещивание
- •4. Понятие об интерференции и коинциденции
- •3.5 Рекомбинация у бактерий и вирусов план
- •1. Микроорганизмы как объект генетических исследований
- •2. Организация генетического аппарата у бактерий и вирусов
- •3. Трансформация
- •4. Трансдукция. Использование бактериофагов для картирования хромосомы бактерий
- •5. Конъюгация бактерий
- •4. Молекулярные механизмы генетических процессов
- •4.1 Генетическая роль днк и рнк план
- •1. Генетическая роль днк и рнк, ее доказательство
- •2. Репликация
- •3. Полуконсервативный способ репликации. Опыты Мезельсона и Сталя
- •4. Ферменты репликации, схема репликационной вилки, особенности репликации днк у про- и эукариот
- •4.2 Репарация днк план
- •1. Основные типы репарации днк
- •2 .Рестрикция-модификация днк
- •4.3 Эволюция представлений о структуре и функциях гена план
- •1. Хромосомная теория гена
- •2. Функциональный и рекомбинационный тесты на аллелизм
- •3. Центровая теория гена
- •4. Псевдоаллелизм
- •4.4 Структура и функции гена план
- •1. Тонкая структура гена. Работы с. Бензера
- •2. Экзонно-интронная структура гена.
- •3. Сплайсинг и альтернативный сплайсинг
- •4.5 Транскрипция план
- •1. Этапы биосинтеза рнк
- •2. Транскрипция
- •3. Организация промоторных и терминаторных участков у про- и эукариот
- •4. Процессинг первичных транскриптов у эукариот
- •5. Обратная транскрипция
- •4.6 Генетический код и трансляция план
- •1. Генетический код
- •2. Составляющие элементы и стадии трансляции
- •5. Изменчивость и мутагенез:
- •5.1 Наследственная и ненаследственная изменчивость. Мутации и их виды план
- •1. Классификация изменчивости. Ненаследственная изменчивость и ее типы
- •2. Наследственная изменчивость и ее типы
- •3. Мутагены и метагенез
- •4. Классификация мутаций на хромосомном уровне
- •5.2 Молекулярные механизмы мутагенеза, генные и хромосомные мутации план
- •1. Классификация генных мутаций
- •2. Причины генных мутаций
- •3. Значимость генных мутаций для жизнедеятельности организма
- •4. Хромосомные мутации. Классификация хромосомных мутаций
- •5. Цитологические и генетические методы обнаружения хромосомных мутаций
- •6. Значение хромосомных перестроек в эволюции
- •5.3 Геномные мутации план
- •1. Классификация, механизмы возникновения геномных мутаций
- •2. Жизнеспособность и плодовитость полиплоидных и анеуплоидных форм.
- •Искусственное получение полиплоидов
- •5.4 Спонтанный и индуцированный мутагенез план
- •1. Закон н.И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости
- •2. Спонтанные и индуцированные мутации
- •3.Мутагенные факторы среды
- •6. Генетические основы онтогенеза план
- •1. Онтогенез: основные понятия, дифференцировка и детерминация
- •2. Эпигеномная наследственность
- •Эпителия головастика:
- •3. Транскрипция и амплификация генов в оогенезе, их дифференциальная активность в онтогенезе
- •4. Роль генетических факторов в определении продолжительности жизни
- •7. Генетика популяций
- •7.1 Генетическая характеристика популяций план
- •1. Понятие и типы популяций
- •2. Генетическая характеристика популяций апомиктов
- •3. Генетическая структура популяции самоопылителей
- •4. Генетическая структура панмиктических популяций
- •5. Закон Харди-Вайнберга
- •7.2 Факторы генетической динамики популяций план
- •1. Основные факторы генетической динамики популяций
- •2. Генетический груз.
- •8. Генетика человека
- •8.1 Человек как объект генетических исследований план
- •1. Человек как объект генетических исследований. Задачи медицинской генетики
- •2. Основы медицинской генетики. Классификация наследственных болезней человека
- •3. Методы изучения генетики человека
- •4. Геном человека
- •8.2 Генотерапия план
- •1. Основные принципы и методология генотерапии
- •2. Достижения, перспективы и проблемы генной терапии
- •9. Генетические основы селекции
- •9.1 Генетика как теоритическая основа селекции план
- •1. Селекция как наука
- •2. Исходный материал в селекции
- •3. Системы скрещиваний в селекции
- •4. Гетерозис
- •5. Методы отбора
- •6. Подбор
- •9.2 Основы селекции рыб план
- •1.Цели и задачи селекции рыб
- •2. Селекция карпа
- •Место дисциплины в системе подготовки специалиста
- •2 Цели и задачи учебной дисциплины
- •Требования к уровню освоения учебной дисциплины
- •Содержание учебного материала
- •Тема 1 введение. История развития генетики
- •Тема 2 материальные основы наследственности
- •Тема 3 закономерности наследования признаков
- •Тема 4 молекулярные основы наследственности
- •Тема 5 изменчивость
- •Тема 6 генетические основы онтогенеза
- •Тема 7 генетика популяций
- •Тема 8 генетика человека
- •Тема 9 генетические основы селекции
- •Учебно-методическая карта учебной дисциплины
- •Перечень основной и дополнительной литературы:
- •Перечень тестовых заданий
Тема 4 молекулярные основы наследственности
Генетическая роль ДНК и РНК. ДНК – трансформирующий фактор пневмококка. Исследования Ф. Гриффитса (1928), О. Эвери, К. Мак-Леода, К. Мак-Карти (1944) на пневмококках.
Нуклеиновые кислоты – наследственный материал вирусов. Работы А. Херши, М. Чейз с бактериофагом Т2 (1952). Доказательство генетической роли РНК Г. Френкель-Конратом и Р. Уильямсом на вирусе табачной мозаики (ВТМ) (1956).
Модели удвоения молекулы ДНК. Экспериментальное доказательство полуконсервативной модели синтеза ДНК. Работа М. Мезельсона и Ф. Сталь (1957). Полимеризация ДНК и репликативной вилке. Биохимический анализ репликации ДНК. Этапы биосинтеза ДНК. Основные способы репликации кольцевой ДНК (тета-тип рапликации, сигма- тип репликации) и линейной ДНК.
Репарация ДНК. Проблема стабильности генетического материала. Типы структурных повреждений в ДНК и репарационные процессы. Классификация систем репарации. Фотореактивация. Генетический контроль и механизмы эксцизионной и пострепликативной репарации, репарация неспаренных оснований, репаративный синтез ДНК. Нарушение в процессах репарации как причина наследственных молекулярных болезней. Роль системы рестрикции-модификации в ограничении присутствия инородной ДНК в бактериальной клетке.
Эволюция представлений о строении гена. Классическое представление о гене как единице функции, рекомбинации и мутации. Аллелизм. Функциональный и рекомбинационный критерии аллелизма, предложенные Т. Морганом. Современные представления о структуре гена. Работы школы А.С. Серебровского по ступенчатому аллеломорфизму. Центровая теория гена. Псевдоаллелизм. Исследования С. Бензера по тонкой структуре гена. Мутационная и рекомбинационная делимость гена. Цис-транс-тест на аллелизм. Ген как единица функции (цистрон). Последовательность нуклеотидных пар ДНК как основа кодирования наследственной информации.
Транскрипция. Дискретность процесса. Особенности транскрипции у прокариот и эукариот. Составляющие элементы процесса транскрипции (ДНК как матрица, РНК-полимераза и другие ферменты, нуклеозидтрифосфаты), их структуры и функции. Строение транскрипционной единицы. Организация участков у прокариот и эукариот. Этапы биосинтеза РНК.
Экзон-интронная структура гена. Образование про-мРНК у эукариот. Процессинг и сплайсинг. Альтернативный сплайсинг. Нарушение экзон-интронной структуры гена и наследственные болезни. Типы РНК в клетке: информационная (матричная), транспортная и рибосомальная.
Генетический код. Триплетность генетического кода. Особенности построения генетического кода. Свойства генетического кода. Расшифровка кодонов в экспериментах по бесклеточному синтезу. Генетический код митохондрий.
Трансляция. Процесс трансляции и его особенности у прокариот и эукариот. Составляющие элементы процесса трансляции (мРНК, рибосомы, тРНК, белковые факторы, АТФ), их структура и функции. Механизмы трансляции и его этапы (инициация, элонгация, терминация).
Передача информации в клетке. Центральная догма молекулярной биологии. Типы переноса информации: общий перенос, специализированный перенос, запрещенный перенос. Обратная транскрипция. Ревертаза.