"Γενετική" - μάθημα 2800 τρίψτε. από το MSU, εκπαίδευση 15 εβδομάδων. (4 μήνες), Ημερομηνία: 7 Δεκεμβρίου 2023.
μικροαντικείμενα / / December 10, 2023
Διάλεξη 1. Μεντελισμός. Πειράματα του Γ. Ο Μέντελ και οι οπαδοί του.
Υβριδολογική ανάλυση. Μονοϋβριδική διασταύρωση, κυριαρχία ενός από τα γονικά χαρακτηριστικά στο F1 και διαχωρισμός στο Ε2 (3:1). Αναλύοντας τη διέλευση. Ένας κληρονομικός παράγοντας είναι μια διακριτή μονάδα κληρονομικότητας - ένα γονίδιο. Η έννοια του γονιδίου της μήλου, μια δήλωση της αρχής ότι δεν είναι χαρακτηριστικά που κληρονομούνται, αλλά αλληλόμορφα γονίδια που ελέγχουν την ανάπτυξή τους
Διάλεξη 2. Διυβριδική διέλευση. Κυριαρχία στο F1 και διάσπαση στο F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Ανεξάρτητος συνδυασμός και ανεξάρτητη κληρονομικότητα χαρακτηριστικών. Κυτταρολογική βάση του φαινομένου. Μη αλληλική αλληλεπίδραση γονιδίων. Γονίδιο και χαρακτηριστικό. Διείσδυση και εκφραστικότητα ενός χαρακτηριστικού. Φυσιολογική αντίδραση του γονότυπου. Επίσημη γενετική προσέγγιση για την ανάλυση της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών. Τύποι αλληλεπίδρασης μη αλληλικών γονιδίων: συμπληρωματικά, επιστατικά, πολυμερή.
Διάλεξη 3.
Χρωμοσωμική θεωρία κληρονομικότητας T.G. U1 όργανο.Κληρονομικοί παράγοντες - τα γονίδια εντοπίζονται στα χρωμοσώματα.
Τα γονίδια βρίσκονται στο χρωμόσωμα με γραμμική σειρά και σχηματίζουν μια ομάδα γονιδιακής σύνδεσης. Μπορεί να συμβεί ανταλλαγή τμημάτων (διασταύρωση) μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων, η οποία οδηγεί σε διαταραχή της γονιδιακής συνοχής, δηλ. γενετική
ανασυνδυασμός. Το ποσό της διασταύρωσης είναι συνάρτηση της απόστασης μεταξύ των γονιδίων σε ένα χρωμόσωμα. Οι γενετικοί χάρτες χαρακτηρίζουν τις σχετικές αποστάσεις μεταξύ των γονιδίων, που εκφράζονται ως ποσοστό διασταύρωσης.
Διάλεξη 4. Γονιδιακή θεωρία. Σύνθετη γονιδιακή δομή. Λειτουργικές δοκιμές και δοκιμές ανασυνδυασμού για αλληλισμό.
Διάλεξη 5. Γενετική του σεξ. Το σεξ είναι ένα σύνθετο, γενετικά ελεγχόμενο χαρακτηριστικό. Γενετικοί) και επιγενετικοί παράγοντες προσδιορισμού του φύλου. Γονίδια που ελέγχουν τον προσδιορισμό και τη διαφοροποίηση του φύλου. Προσδιορισμός χρωμοσωμικού φύλου. Η κύρια λειτουργία των φυλετικών χρωμοσωμάτων (X, Y και W, Z) είναι η διατήρηση του σεξουαλικού διμορφισμού και της κύριας αναλογίας φύλου (N♂/N♀=1). Κληρονομικότητα χαρακτηριστικών που συνδέονται με το φύλο. Αμοιβαίοι σταυροί. Έλλειψη ομοιομορφίας στα υβρίδια F1 και κληρονομικότητα του χαρακτηριστικού σύμφωνα με τον «διασταυρούμενο» τύπο. Πρωτογενής και δευτερογενής μη διάσπαση των φυλετικών χρωμοσωμάτων. Γυνανδρομορφισμός.
Διάλεξη 6. Μεταβλητότητα μετάλλαξης και τροποποίησης. Η κληρονομική μεταβλητότητα - μεταλλακτική και συνδυαστική - χαρακτηρίζεται από αλλαγή στον γονότυπο. Τροποποίηση - μη κληρονομική μεταβλητότητα - τροποποιεί τον φαινότυπο ενός οργανισμού εντός των φυσιολογικών ορίων αντίδρασης του γονότυπου. Η μετάλλαξη είναι μια διακριτή αλλαγή σε ένα χαρακτηριστικό που κληρονομείται μέσω ενός αριθμού γενεών οργανισμών και κυττάρων. Ταξινόμηση μεταλλάξεων: σύμφωνα με τη δομή του γενετικού υλικού. κατά τοποθεσία· κατά αλληλικό τύπο. λόγω εμφάνισης.
Γενετικές συνέπειες της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Μεταλλαξιογόνοι παράγοντες Παρακολούθηση του επιπέδου συχνότητας διαφόρων τύπων μεταλλάξεων στις ίδιες γεωγραφικές τοποθεσίες. Έλεγχος για μεταλλαξιογόνο δράση φαρμάκων, πρόσθετων τροφίμων, νέων βιομηχανικών χημικών ενώσεων. Το εύρος εκδήλωσης της μεταβλητότητας τροποποίησης ενός οργανισμού με αμετάβλητο γονότυπο είναι ο κανόνας της αντίδρασης.
Διάλεξη 7. Διαδικασία μετάλλαξης: αυθόρμητη και επαγόμενη. Η διαδικασία μετάλλαξης χαρακτηρίζεται από: καθολικότητα και αιτιότητα, στατιστική και συγκεκριμένη συχνότητα και χρονική διάρκεια. Αυθόρμητες μεταλλάξεις συμβαίνουν ως αποτέλεσμα σφαλμάτων στη λειτουργία των ενζύμων σύνθεσης μήτρας DNA. Γενετικός έλεγχος της διαδικασίας μετάλλαξης. Μεταλλαγτικά γονίδια, γονίδια αντιμετάλλαξης. Συστήματα αποκατάστασης γενετικών βλαβών.
Μοτίβα επαγόμενης μεταλλαξιογένεσης (ακτινοβολία, χημική και βιολογική). Εξάρτηση από τη δόση, χρονική φύση, ρυθμός δόσης (συγκέντρωση), αλλαγές προμετάλλαξης στο γενετικό υλικό κ.λπ.
Μέθοδοι ποσοτικής καταγραφής μεταλλάξεων. Μοριακοί μηχανισμοί εμφάνισης γονιδιακών μεταλλάξεων και χρωμοσωμικών ανακατατάξεων. «Προσαρμοστική» μεταλλαξιογένεση. Το πρόβλημα της «κληρονομιάς επίκτητων χαρακτηριστικών».
Διάλεξη 8. Γενετική πληθυσμού. Κάθε πληθυσμός αποτελείται από άτομα που διαφέρουν στον ένα ή τον άλλο βαθμό ως προς τον γονότυπο και τον φαινότυπο. Για να κατανοήσουμε τις γενετικές διεργασίες που συμβαίνουν σε έναν πληθυσμό, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε: 1) ποια πρότυπα διέπουν την κατανομή των γονιδίων μεταξύ των ατόμων. 2) αν αυτή η κατανομή αλλάζει από γενιά σε γενιά και αν αλλάζει, τότε πώς. Σύμφωνα με τον τύπο Hardy-Weinberg, σε έναν ιδανικό πληθυσμό σε ισορροπία, οι αναλογίες διαφορετικών γονότυπων θα πρέπει να παραμένουν σταθερές επ' αόριστον. Σε πραγματικούς πληθυσμούς, αυτά τα μερίδια μπορούν να αλλάξουν από γενιά σε γενιά για διάφορους λόγους: μικρό μέγεθος πληθυσμού, μετανάστευση, επιλογή μεταλλάξεων, γονιδιακή δεξαμενή πληθυσμοί, γενογεωγραφία (A.S. Serebrovsky), γενετική ετερογένεια φυσικών πληθυσμών (S.S. Chetverikov), γενετικές-αυτόματες διεργασίες (N.P. Dubinin).
Διάλεξη 9.10. Αναπτυξιακή γενετική. Η σύγχρονη αναπτυξιακή βιολογία είναι μια συγχώνευση εμβρυολογίας, γενετικής και μοριακής βιολογίας. Οι μεταλλάξεις γονιδίων που ελέγχουν διαφορετικά στάδια της ατομικής ανάπτυξης καθιστούν δυνατό τον εντοπισμό του χρόνου και του τόπου δράσης φυσιολογικό αλληλόμορφο ενός δεδομένου γονιδίου και ταυτοποίηση του προϊόντος αυτού του γονιδίου με τη μορφή και - RNA, ενζύμου (πολυπεπτίδιο) ή δομική πρωτεΐνη. Γενετικός έλεγχος προσδιορισμού και διαφοροποίησης φύλου. Πρότυπα αντικείμενα της γενετικής της rachvitia: Drosophila melanogaster - μύγα φρούτων, Caenorhabditis elegans - στρογγυλό σκουλήκι, νηματώδης, Xenopus laevis - βάτραχος με νύχια, Mus musculus - εργαστηριακός ποντικός, Arabidopsis Η Θαλιάνα
Προβλήματα αναπτυξιακής γενετικής: ανάλυση διαφορικής γονιδιακής δραστηριότητας,
δραστηριότητα. Ομοιοτικές μεταλλάξεις, ο ρόλος τους στα αρχικά στάδια της οντογένεσης. Επιγενετική της ατομικής ανάπτυξης και οι προοπτικές της. Γενετική αποτύπωση. Ο ρόλος της απόπτωσης (γενετικά προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος) και της νέκρωσης κατά την ατομική ανάπτυξη πολυκύτταρων οργανισμών. ΑΛΛΟΦΕΝΙΚΑ ΠΟΝΤΙΚΙΑ – γενετικά μωσαϊκά.
Σε αντίθεση με τα ζώα, στα φυτά, από τα σωματικά κύτταρα ενός σχηματισμένου οργανισμού, είναι δυνατό να ληφθεί ένα ενήλικο, πλήρες φυτό (καρότα, καπνός, ντομάτες), ικανό για σεξουαλική αναπαραγωγή. Από ένα απομονωμένο κύτταρο, υπό την επίδραση φυτικών ορμονών, μπορεί να ληφθεί ένα ολόκληρο φυτό.
Το πρόβλημα του επαναπρογραμματισμού του γονιδιώματος σε διαφοροποιημένα ζωικά κύτταρα. Εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (ESCs). Ολοδυναμία, πολυδύναμη και πολυδύναμη διαφορετικών τύπων κυττάρων. Δημιουργία επαγόμενων πολυδύναμων ανθρώπινων ινοβλαστικών κυττάρων (iPS) με χρήση επαγωγέων επαναπρογραμματισμού μεταγραφικών παραγόντων Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
και Nanog.
Κλωνοποίηση σπονδυλωτών (Dolly the sheep, 1997), Δεκάδες είδη έχουν πλέον κλωνοποιηθεί ζώα από την κατηγορία των θηλαστικών (ποντίκι, αγελάδα, κουνέλι, χοίρος, πρόβατο, κατσίκα, πίθηκος ρέζους και και τα λοιπά.).
Διάλεξη 11,12. Ανθρώπινη γενετική. Βιοκοινωνική φύση του ανθρώπου. Ανθρωπογενετική και ιατρική γενετική. Μέθοδοι έρευνας: γενεαλογικές, δίδυμες, κυτταρολογικές, βιοχημικές, μοριακές γενετικές, μαθηματικές κ.λπ.
Μεντελιανά - μονογονικά και πολυπαραγοντικά-πολυγονικά χαρακτηριστικά. Κανονικός ανθρώπινος καρυότυπος. Διαφορική χρώση χρωμοσωμάτων και μέθοδος ψαριών. Χρωμοσωμικές ανωμαλίες και συναφή γενετικά σύνδρομα.
Μέθοδοι χαρτογράφησης του ανθρώπινου γονιδιώματος. Υβριδισμός σωματικών κυττάρων ανθρώπου και ποντικού. Αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος (3,5x109 bp).. Γονιδιωματική (δομική, λειτουργική, φαρμακογονιδιωματική, εθνογονιδιωματική κ.λπ.).
Ο γενετικός πολυμορφισμός είναι η βάση της ανθρώπινης βιοποικιλότητας Τύποι πολυμορφισμού DNA (από τον αριθμό και την κατανομή των κινητών γενετικών στοιχείων. από τον αριθμό των αντιγράφων των διαδοχικών επαναλήψεων, κ.λπ.).
Ιατρική γενετική. Ανάπτυξη ιατρικής γενετικής συμβουλευτικής. Προγεννητική διάγνωση (καρυότυπος; Δείκτες DNA, βιοχημικοί και ανοσολογικοί δείκτες. πρόγνωση για απογόνους). Δημογραφική γενετική.
Ευγονική, γονιδιακή θεραπεία, γενετική πιστοποίηση (προβλήματα και αμφιλεγόμενα θέματα).
Διάλεξη 13. Γενετική βάση επιλογής. Επιλογή φυτών και ζώων. Πηγαίο υλικό (άγριες μορφές, περιφερειακές φυτικές ποικιλίες και εργοστασιακές ράτσες ζώων, ενδογαμικές γραμμές).
Υβριδισμός - μέθοδοι διασταύρωσης - μεσοειδική, διασταύρωση, ενδογαμία (εμφίεση, ενδογαμία), βιομηχανική διασταύρωση.
Μέθοδοι επιλογής (μάζα - ατομικό, κατά φαινότυπο - κατά γονότυπο, κατά γενεαλογικό - κατά ποιότητα απογόνων). Υβριδικό καλαμπόκι (απλά και διπλά ενδιάμεσα υβρίδια). Interline υβρίδια αυγών και κρέατος κοτόπουλων.
Τα φαινόμενα ετερώσεως και επώασης – κατάθλιψης.
Διαγενές γόνιμο υβρίδιο ραπανιού και λάχανου (Raphanobrassica).
Βιοτεχνολογία και χρήση διαγονιδιακών οργανισμών.