- •1. Понятия; ген, генотип и фенотип. Фенотипическая и генотипическая изменчивость, мутации.
- •Доказательства роли ядра и хромосом в явлениях наследственности. Локализация генов в хромосомах.
- •4. Деление клетки и воспроизведение. Генетическая роль митоза и мейоза.
- •5. Кариотип. Специфичность морфологии и числа хромосом.
- •6. Молекулярные основы наследственности. Концепция «один ген - один полипептид». Белок как элементарный признак.
- •7. Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот (трансформация у бактерий, опыты с вирусами). Структура днк и рнк. Модель днк Уотсона и Крика.
- •8. Функции нуклеиновых кислот в реализации генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция. Методологическое значение принципа передачи генетической информации: днк —* рнк —* белок.
- •9. Свойства генетического кода. Доказательства триплетности кода. Расшифровка кодонов.
- •10.Строение хромосом: хроматида, хромомеры, эухроматические и гетерохроматические
- •11.Изменения в организации морфологии хромосом в ходе митоза и мейоза. Репликация
- •12.Молекулярная организация хромосом прокариот и эукариот. Компоненты хроматина:
- •13.Цели и принципы генетического анализа. Методы: гибридологический, мутационный,
- •14.Закономерности наследования при моногибридпом скрещивании, открытые г.
- •15.Представление об аллелях и их взаимодействиях: полное и неполное доминирование,
- •17.Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях, при моногенном
- •18.Неаллельные взаимодействия. Биохимические основы неаллельных взаимодействий.
- •19.Особенности наследования количественных признаков (полигенное наследование).
- •20.Половые хромосомы, гомо- и гетерогаметный пол; типы хромосомного определения
- •21.Наследование признаков, сцепленных с полом. Значение реципрокных скрещиваний для изучения сцепленных с полом признаков. Наследование при не расхождении половых хромосом.
- •22.Значение работ школы т. Моргана в изучении сцепленного наследования признаков.
- •23.Кроссинговер. Доказательства происхождения кроссинговера в мейозе и митозе на
- •24. Множественные перекресты. Интерференция. Линейное расположение генов в
- •25.Генетические карты, принцип их построения у эукариот. Цитологические карты
- •26.Особенности микроорганизмов как объекта генетических исследований. Организация
- •28.Особенности процессов, ведущих к рекомбинации у прокариот. Конъюгация у
- •29.Генетическая рекомбинация при трансформации. Трансдукция у бактерий. Общая и
- •30.Закономерности нехромосомного наследования, отличие от хромосомного
- •31.Материнский эффект цитоплазмы. Пластидная наследственность. Митохондриальная
- •32.Наследование дыхательной недостаточности у дрожжей и нейроспоры.
- •33.Инфекционные факторы внеядерной наследственности. Плазмидное наследование.
- •34.Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости.
- •35.Комбинативная изменчивость, механизм ее возникновения, роль в эволюции и
- •36.Геномные изменения: полиплоидия. Автополиплоиды, особенности мейоза и характер
- •37.Геномные изменения: анеуплоидия. Анеуплоидия: нуллисомики, моносомики,
- •38.Хромосомные перестройки. Внутри- и межхромосомные перестройки. Особенности
- •39.Классификация генных мутаций. Общая характеристика молекулярной природы
- •40.Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Многоэтапность и
- •41.Химический мутагенез. Особенности мутагенного действия химических агентов.
- •42.Представление школы Моргана о строении и функции гена. Функциональный и
- •43.Работы школы Серебровского по ступенчатому аллелизму. Псевдоаллелизм. Функциональней тест на аллелизм (цис-транс тест).
- •44.Исследование тонкой структуры гена на примере фага т4 (Бензер). Ген как единица функции (цистрон).
- •45.Интрон-экзонная организация генов эукариот, сплайсинг. Структурная организация генома эукариот. Классификация повторяющихся элементов генома.
- •46.Семейства генов. Псевдогены. Регуляторные элементы генома.
- •47.Генетический контроль и молекулярные механизмы репликации. Полигенный контроль процесса репликации. Схема событий в вилке репликации. Понятие о репликоне.
- •48.Системы рестрикции и модификации. Рестрикционные эндонуклеазы.
- •49.Проблемы стабильности генетического материала. Типы структурных повреждений в днк и репарационные процессы.
- •51.Рекомбинация: гомологический кроссинговер, сайтспецифическая рекомбинация, транспозиции. Доказательство механизма общей рекомбинации по схеме «разрыв-воссоединение».
- •5 2. Молекулярная модель рекомбинации по Холлидею. Генная конверсия. Сайт-специфическая рекомбинация: схема интеграции и исключения днк фага лямбда.
- •53.Механизмы спонтанного мутагенеза, гены мутаторы и антимутаторы. Понятие о мутагенных индуцибельных путях репарации; уф-мутагенез.
- •54.Принципы негативного и позитивного контроля. Оперонные системы регуляции (теория Жакоба и Моно). Генетический анализ лактозного оперона.
- •55.Регуляция транскрипции на уровне терминации на примере триптофанового оперона. Системная регуляция; роль циклической амф и гуанозинтрифосфата.
- •56.Принципы регуляции действия генов у эукариот. Регуляторная роль, гистонов, негистоновых белков, гормонов. Особенности организации промоторной области у эукариот.
- •57.Первичная дифференцировка цитоплазмы, действие генов в раннем эмбриогенезе, амплификация генов. Роль гомейозисных генов в онтогенезе.
- •58.Опыты по трансплантации ядер. Методы клонирования генетически идентичных организмов.
- •59.Тканеспецифическая активность генов. Функциональные изменения хромосом в онтогенезе (пуффы, «ламповые щетки»); роль гормонов, эмбриональных индукторов.
- •60. Применение метода соматической гибридизации для изучения процессов дифференцировки и для генетического картирования. Химерные (аллофенные) животные.
- •61. Совместимость и несовместимость тканей. Генетика иммунитета. Онкогены, онкобелки.
- •62. Задачи и методология генетической инженерии. Методы выделения и синтеза генов.
- •63.Понятие о векторах. Векторы на основе плазмид и днк фагов. Геномные библиотеки. Способы получения рекомбинантных молекул днк, методы клонирования генов.
- •65.Проблемы генотерапии. Значение генетической инженерии для решения задач биотехнологии, сельского хозяйства, медицины и различных отраслей народного хозяйства.
- •66. Понятие о виде и популяции. Понятие о частотах генов и генотипов. Математические модели в популяционной генетике. Закон Харди - Вайнберга, возможности его применения.
- •67. Методы изучения природных популяций. Факторы динамики генетического состава популяции (дрейф генов), мутационный процесс, межпопуляционные миграции, действие отбора.
- •68.Взаимодействие факторов динамики генетической структуры в природных популяциях. Понятие о внутрипопуляционном генетическом полиморфизме и генетическом грузе.
- •70.Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики. Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции решения проблем сохранения генофонда и биологического разнообразия.
- •71.Предмет и методология селекции. Учение об исходном материале. Центры происхождения культурных растений по н.И. Вавилову. Понятие о породе, сорте, штамм.
- •73.Использование индуцированных мутаций и комбинативной изменчивости в селекции растений, животных и микроорганизмов. Роль полиплоидии в повышении продуктивности растений.
- •75.Явление гетерозиса и его генетические механизмы. Использование простых и двойных межлинейных гибридов и растениеводстве и животноводстве.
- •77.Особенности человека как объекта генетических исследований. Методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный.
30.Закономерности нехромосомного наследования, отличие от хромосомного
наследования. Методы изучения: реципрокные, возвратные и поглощающие скрещивания,
метод трансплантации, биохимические методы.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ (внеядерная, нехромосомная, плазматическая), преемственность материальных структур и функц. свойств организма, к-рые определяются и передаются факторами, расположенными в цитоплазме. Совокупность этих факторов - плазмагенов, или внеядерных генов, составляет плазмой (подобно тому, как совокупность хромосомных генов - геном). Плазмагены находятся в самовоспроизводящихся органеллах клетки - митохондриях и пластидах (в т. ч. хлоропластах и др.). Указанием на существование H. ц. служат прежде всего наблюдаемые при скрещиваниях отклонения от расщеплений признаков, ожидаемых на основе Менделя законов. Цитоплазматич. элементы, несущие плазмагены, расщепляются по дочерним клеткам беспорядочно, а не закономерно, как гены, локализованные в хромосомах. Плазмагены передаются гл. обр. через женскую половую клетку (яйцеклетку), т. к. мужская половая клетка (спермий) почти не содержит цитоплазмы (что, однако, не исключает передачи плазмагенов через мужские гаметы). Поэтому изучение H. ц. ведётся с использованием спец. схем скрещивания, при к-рых данный организм (или группа) используется и как материнская, и как отцовская форма (реципрокное скрещивание). У растений и животных различия, обусловленные H. ц., сводятся в основном к преобладанию материнских признаков и проявлению определённого фенотипа при одном направлении скрещивания и его утрате при другом. Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС), передающаяся по жен. линии, широко используется для получения гетерозисных гибридных форм, гл. обр. кукурузы, а также нек-рых др. с.-х. растений. Др. метод исследования H. ц.- "пересадка" ядра из одной клетки в другую.
Oт H. ц. следует отличать т. иг. инфекционную наследственность, т. е. передачу через цитоплазму симбио-тических или слабо болезнетворных саморазмножающихся частиц (вирусов типа сигма, обнаруженных у дрозофилы или поражающих пластиды, риккетсиеподоб-ных частиц типа каппа, найденных у парамеций, и др.). к-рые не являются нормальными компонентами клетки, необходимыми для её жизнедеятельности (см. Лизогения, Эписомы). Во всех изученных случаях плазмагены в химич. отношении представляют собой ДНК, обнаруженную во многих самовоспроизводящихся органоидах (кол-во её может достигать неск. десятков процентов от всей клеточной ДНК). Определённая степень генетич. автономии, свойственная носителям плазмагенов, сочетается с контролем над ними со стороны хромосомных генов. Установлено, что нек-рые мутации пластид вызываются ядерными генами, контролирующими отчасти и функционирование пластид. Показано также, что кол-во ДНК в митохондриях недостаточно для того, чтобы нести всю информацию об их функциях и строении; т. о., и структура митохондрий, по крайней мере частично, определяется геномом. Ядерные и внеядерные гены могут взаимодействовать и при реализации фенотипа.
Реципрокные скрещивания — (от лат. reciprocus - возвращающийся, обратный, взаимный), скрещивания индивидов двух линий или пород, при к-рых каждый из родителей в одной комбинации используется в качестве материнского, а в другой - в качестве отцовского. Гибриды, полученные в результате Р. с., наз. реципрокным и. При Р. с. тип наследования того или иного признака одинаков независимо от того, вносится ли он матерью или отцом; исключение составляют две формы наследования признаков - сцепленного с полом и цитоплазматического. Р. с. применяется, когда наследование к.-л. ценного признака или свойства связано с цитоплазмой или когда имеются различия в репродуктивной способности гибридов а зависимости от того, в качестве материнского или в качестве отцовского берётся тот или иной родитель.
Возвратное скрещивание
Метод возвратного скрещивания состоит в получении потомства в ряду поколений от скрещивания гетерозиготы (детей гомозиготных родителей, генетически отличающихся друг от друга) с одним из исходных гомозиготных родителей. Смысл подобного скрещивания - замена гена (генов какого-либо комплекса) одной инбредной линии на гаплотип другой. В результате получается конгенная линия, отличающаяся от исходной только по этому гену (генам этого комплекса).
Поглотительное скрещивание, преобразовательное скрещивание, один из видов скрещивания, применяемый для коренного улучшения малопродуктивных пород высокопродуктивными. Простое П. с. заключается в спаривании животных двух пород (улучшаемой и улучшающей) для получения помесей, которых затем в ряде поколений спаривают с производителями улучшающей породы до получения животных желательного типа. Высокопродуктивных помесей 4—5—6-го поколений (высококровных), отвечающих типу улучшающей породы, разводят «в себе» (см. Разведение «в себе»), что иногда заканчивается созданием новой породы. П. с., в котором участвуют несколько улучшающих пород, называемых сложным. П. с. — наиболее быстрый и эффективный способ массового улучшения малопродуктивного скота, а также преобразования пород с.-х. животных (например, грубошёрстных пород овец в тонкорунных и полутонкорунных). Скорость преобразования и улучшения пород зависит от степени наследственных различий между животными скрещиваемых пород, степени наследственной устойчивости (консолидации) пород, тщательности отбора и подбора среди помесей, а также условий кормления и содержания помесного молодняка. П. с. применяется при разведении почти всех видов с.-х. животных. В СССР оно особенно широко использовалось в 1925—50 для повышения породности и продуктивности товарных и племенных стад.
Выведение достаточного количества инбредных линий мышей позволило сформулировать результаты трансплантации между этими линиями в виде законов трансплантации (авторы Little, Tyzzer и Snell).
Всего таких законов пять ( рис. 10.4 ).
1. Трансплантация внутри одной инбредной линии ( сингенная трансплантация) всегда успешна: между донором и реципиентом отсутствуют генетические, а следовательно, и антигенные различия.
2. Трансплантация между особями разных инбредных линий ( аллогенная трансплантация) терпит неудачу: между донором и реципиентом имеются различия по комплексу МНС и по контролируемым им молекулам (антигенам) гистосовместимости. В результате у реципиента развивается иммунный ответ на чужеродные антигены донора, что приводит к отторжению трансплантата.
3. Трансплантаты родительских линий Р1 или Р2 приживаются у гибридов первого поколения (Р1*Р2)F1. Поскольку антигены гистосовместимости наследуются по кодоминантному типу, гибриды F1 имеют полный набор антигенов обоих родителей. Трансплантаты родителей не несут чужеродной информации для гибрида F1, и в результате трансплантат приживается. В то же время трансплантат гибрида F1 отторгается у мышей родительских линий, так как реципиенты (Р1 или Р2) реагируют на антигены второго родителя (Р2 или Р1), представленные у гибрида F1.
4. Трансплантаты гибридов второго поколения F2 приживаются у гибридов F1. У гибридов F2 происходит расщепление признака по антигенам гистосовместимости на гомозиготы и гетерозиготы , и они не имеют каких- либо антигенов, которые не были бы представлены у F1. В итоге наблюдается приживление трансплантатов.
5. Трансплантаты родительских линий Р1 и Р2 приживаются у одних особей F2, но отторгаются у других. Поскольку гибриды F2 включают как гомозиготы, так и гетерозиготы, трансплантация ткани одного из гомозиготных родителей на гомозиготную особь F2, имеющую иной генотип, приводит к отторжению трансплантата. Аналогичные отношения существуют и при пересадке родительских трансплантатов на гибрид возвратного скрещивания .