"Genetikk" - kurs 2800 gni. fra MSU, trening 15 uker. (4 måneder), dato: 7. desember 2023.
Miscellanea / / December 10, 2023
Forelesning 1. Mendelisme. Eksperimenter av G. Mendel og hans tilhengere.
Hybridologisk analyse. Monohybrid kryssing, dominans av et av foreldretrekkene i F1 og segregering i E2 (3:1). Analyserer kryssing. En arvelig faktor er en diskret arvelighet - et gen. Konseptet med eplegenet, en uttalelse om prinsippet om at det ikke er egenskaper som arves, men alleler av gener som styrer utviklingen deres
Forelesning 2. Dihybrid kryssing. Dominans i F1 og splitting i F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Uavhengig kombinasjon og uavhengig arv av egenskaper. Cytologisk grunnlag for fenomenet. Ikke-allelisk interaksjon av gener. Gen og egenskap. Penetrans og uttrykksevne til en egenskap. Normal reaksjon av genotypen. Formell genetisk tilnærming til å analysere arv av egenskaper. Typer interaksjon av ikke-alleliske gener: komplementær, epistatisk, polymer.
Forelesning 3. Kromosomal teori om arvelighet T.G. U1 orgel.
Arvelige faktorer - gener er lokalisert på kromosomer.
Gener er lokalisert på kromosomet i en lineær rekkefølge og danner en genkoblingsgruppe. En utveksling av seksjoner (overkryssing) kan forekomme mellom homologe kromosomer, noe som fører til forstyrrelse av genkohesjonen, d.v.s. genetisk
rekombinasjon. Mengden kryssing er en funksjon av avstanden mellom gener på et kromosom. Genetiske kart karakteriserer de relative avstandene mellom gener, uttrykt som en prosentandel av kryssing.
Forelesning 4. Genteori. Kompleks genstruktur. Funksjons- og rekombinasjonstester for allelisme.
Forelesning 5. Genetikk av sex. Sex er en kompleks, genetisk kontrollert egenskap. Genetiske) og epigenetiske faktorer for kjønnsbestemmelse. Gener som kontrollerer kjønnsbestemmelse og differensiering. Kromosomal kjønnsbestemmelse. Hovedfunksjonen til kjønnskromosomer (X, Y og W, Z) er å opprettholde seksuell dimorfisme og det primære kjønnsforholdet (N♂/N♀=1). Arv av kjønnsbundne egenskaper. Gjensidige kryss. Mangel på ensartethet i F1-hybrider, og arv av egenskapen i henhold til "kryss"-typen. Primær og sekundær ikke-disjunksjon av kjønnskromosomer. Gynandromorfisme.
Forelesning 6. Mutasjons- og modifikasjonsvariabilitet. Arvelig variasjon - mutasjonsmessig og kombinasjonsmessig - er preget av en endring i genotypen. Modifikasjon - ikke-arvelig variasjon - modifiserer fenotypen til en organisme innenfor genotypens normale reaksjonsgrenser. Mutasjon er en diskret endring i en egenskap som er arvet gjennom en rekke generasjoner av organismer og celler. Klassifisering av mutasjoner: i henhold til strukturen til det genetiske materialet; etter sted; etter alleltype; på grunn av forekomst.
Genetiske konsekvenser av miljøforurensning. Mutagene faktorer Overvåking av frekvensnivået til ulike typer mutasjoner på samme geografiske steder. Screening for mutagen aktivitet av legemidler, mattilsetningsstoffer, nye industrielle kjemiske forbindelser. Omfanget av manifestasjonen av modifikasjonsvariabiliteten til en organisme med en uendret genotype er reaksjonsnormen.
Forelesning 7. Mutasjonsprosess: spontan og indusert. Mutasjonsprosessen er preget av: universalitet og kausalitet, statistikk og en viss frekvens, og lengde i tid. Spontane mutasjoner oppstår som et resultat av feil i funksjonen til DNA-templatesyntesenzymer. Genetisk kontroll av mutasjonsprosessen. Mutatorgener, antimutatorgener. Genetiske skadereparasjonssystemer.
Mønstre for indusert mutagenese (stråling, kjemisk og biologisk). Doseavhengighet, tidsmessig natur, dosehastighet (konsentrasjon), premutasjonsendringer i genetisk materiale, etc.
Metoder for kvantitativ regnskapsføring av mutasjoner. Molekylære mekanismer for forekomsten av genmutasjoner og kromosomale omorganiseringer. "Adaptiv" mutagenese. Problemet med "arv av ervervede egenskaper."
Forelesning 8. Populasjonsgenetikk. Enhver populasjon består av individer som er forskjellige i en eller annen grad i genotype og fenotype. For å forstå de genetiske prosessene som skjer i en populasjon, er det nødvendig å vite: 1) hvilke mønstre som styrer fordelingen av gener mellom individer; 2) om denne fordelingen endres fra generasjon til generasjon, og hvis den endres, hvordan. I henhold til Hardy-Weinberg-formelen, i en ideell populasjon i likevekt, bør proporsjonene av forskjellige genotyper forbli konstante på ubestemt tid. I reelle populasjoner kan disse andelene endres fra generasjon til generasjon på grunn av en rekke årsaker: liten populasjonsstørrelse, migrasjon, mutasjonsvalg, genpool populasjoner, genogeografi (A.S. Serebrovsky), genetisk heterogenitet av naturlige populasjoner (S.S. Chetverikov), genetisk-automatiske prosesser (N.P. Dubinin).
Forelesning 9.10. Utviklingsgenetikk. Moderne utviklingsbiologi er en fusjon av embryologi, genetikk og molekylærbiologi. Mutasjoner av gener som styrer ulike stadier av individuell utvikling gjør det mulig å identifisere tid og sted for handling normal allel av et gitt gen og identifisere produktet av dette genet i form av og - RNA, enzym (polypeptid) eller strukturelt protein. Genetisk kontroll av kjønnsbestemmelse og differensiering. Modellobjekter for genetikk av rachvitia: Drosophila melanogaster - fruktflue, Caenorhabditis elegans - rundorm, nematode, Xenopus laevis - klofrosk, Mus musculus - laboratoriemus, Arabidopsis Thaliana
Problemer med utviklingsgenetikk: analyse av differensiell genaktivitet,
aktivitet. Homeotiske mutasjoner, deres rolle i de tidlige stadiene av ontogenese. Epigenetikk av individuell utvikling og dens utsikter. Genetisk preging. Rollen til apoptose (genetisk programmert celledød) og nekrose under den individuelle utviklingen av flercellede organismer. ALLOFENISKE MUS – genetiske mosaikker.
I motsetning til dyr, i planter, fra de somatiske cellene til en dannet organisme, er det mulig å få en voksen, fullverdig plante (gulrøtter, tobakk, tomater), i stand til seksuell reproduksjon. Fra en isolert celle, under påvirkning av plantehormoner, kan en hel plante fås.
Problemet med omprogrammering av genom i differensierte dyreceller. Embryonale stamceller (ESC). Totipotens, pluripotens og multipotens av ulike celletyper. Generering av induserte pluripotente humane fibroblastceller (iPS) ved bruk av induktorer for omprogrammering av transkripsjonsfaktorer Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
og Nanog.
Kloning av virveldyr (Dolly the sheep, 1997), Dusinvis av arter har nå blitt klonet dyr fra klassen pattedyr (mus, ku, kanin, gris, sau, geit, neseape og etc.).
Forelesning 11,12. Menneskelig genetikk. Menneskets biososiale natur. Antropogenetikk og medisinsk genetikk. Forskningsmetoder: genealogisk, tvilling, cytologisk, biokjemisk, molekylærgenetisk, matematisk, etc.
Mendelsk - monogene og multifaktorielle-polygene egenskaper. Normal menneskelig karyotype. Differensiell farging av kromosomer og fiskemetode. Kromosomavvik og assosierte genetiske syndromer.
Metoder for kartlegging av det menneskelige genom. Hybridisering av somatiske celler fra mennesker og mus. Sekvensering av det humane genomet (3,5x109 bp). Genomikk (strukturell, funksjonell, farmakogenomikk, etnogenomikk, etc.).
Genetisk polymorfisme er grunnlaget for menneskelig biologisk mangfold Typer av DNA-polymorfisme (etter antall og distribusjon av mobile genetiske elementer; etter antall kopier av tandem-repetisjoner osv.).
Medisinsk genetikk. Utvikling av medisinsk genetisk rådgivning. Prenatal diagnostikk (karyotyping; DNA-markører, biokjemiske og immunologiske markører; prognose for avkom). Demografisk genetikk.
Eugenikk, genterapi, genetisk sertifisering (problemer og kontroversielle spørsmål).
Forelesning 13. Genetisk grunnlag for seleksjon. Utvalg av planter og dyr. Kildemateriale (ville former, regionaliserte plantesorter og fabrikkraser av dyr, innavlede linjer).
Hybridisering - kryssingsmetoder - interspesifikk, interavl, intraavl (utavl, innavl), industriell kryssing.
Seleksjonsmetoder (masse - individ, etter fenotype - etter genotype, etter stamtavle - etter kvalitet på avkom). Hybrid mais (enkle og doble interline hybrider). Interline egg- og kjøtthybrider av kyllinger.
Fenomenene heterose og inkubasjon - depresjon.
Intergenerisk fruktbar hybrid av reddik og kål (Raphanobrassica).
Bioteknologi og bruk av transgene organismer.