АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Зчеплене успадкування генів та кросинговер

Характерні особливості зчепленого успадкування генів. Повне і неповне зчеплення. Групи зчеплення генів. Хромосомна теорія спадковості Моргана, її основні положення. Кроссинговер як показник сили зчеплення генів. Методика визначення частоти кросинговеру. Одинарний і множинний кросинговер, їхній вплив на частоту рекомбінації. Мітотичний і нерівний кросинговер. Залежність частоти кросинговеру від впливу екзогенних та ендогенних умов середовища.

Генетичні та цитологічні докази кросинговеру. Явище хіазматипії та кросинговер. Значення аналізуючого схрещування та тетрадного аналізу при вивченні кросинговера. Молекулярні механізми кросинговеру. Хроматидна інтерференція та коіцинденція.

Визначення локалізації генів у хромосомах. Мітотичний кросинговер та його використання для картування хромосом. Цитологічні карти хромосом. Мейотичний кросинговер та його використання для побудови генетичних карт хромосом. Принципи побудови генетичних карт у еукаріотів. Порівняння генетичних і цитологічних карт.

Генетична рекомбінація при трансформації у прокаріотів. Кон'югація у бактерій. Статевий фактор у кишкової палички, його роль. Методи генетичного картування при кон'югації. Кільцева карта хромосоми кишкової палички.. Використання трансформації та трансдукції для картування генів.

Значення кросинговера в еволюції та селекції.

4. ПОЗАЯДЕРНА (ЦИТОПЛАЗМАТИЧНА) СПАДКОВІСТЬ. НЕХРОМОСОМНЕ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК

Генетична система клітини. ДНК-вмісні структури клітини та їх відтворення. Закономірності нехромосомної спадковості. Методи вивчення цитоплазматичного успадкування: реципрокні та зворотні схрещування, беккроси, метод трансплантації, біохімічні методи.

Материнський ефект цитоплазми. Успадкування завитка у молюсків. Материнський ефект цитоплазми при віддаленій гібридизації у дрозофіли. Пластидна спадковість. Успадкування ознаки пістрявого листя у рослин, типи пістряволистості і механізми успадкування.

Мітохондріальна спадковість. Успадкування дихальної нестачі у дріжджів і нейроспори.

Інфекційні фактори позаядерної спадковості. Успадкування капа-частинок у парамецій при різних способах розмноження (при нормальній і пролонгованій кон’югації, при автогамії). Успадкування сигма-фактора у дрозофіли.

Плазмідне успадкування. Особливості різних типів плазмід. Використання плазмід у генетичних дослідженнях.

Взаємодія ядерних та позаядерних генів. Поняття про керуючу систему клітин. Цитоплазматична чоловіча стерильність у рослин (ЦЧС). Значення знань про особливості нехромосомної спадковості для розуміння проблем еволюції клітин вищих організмів, походження клітинних органел - пластид і мітохондрій. Ендосимбіоз. Критерії нехромосомного, позаядерного успадкування.

5. МІНЛИВІСТЬ, ЇЇ ПРИЧИНИ І МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ

Поняття про спадкову та неспадкову (модифікаційну) мінливість.

Спадкова мінливість організмів як основа еволюції. Форми спадкової мінливості: комбінативна, мутаційна.

Комбінативна мінливість, механізм її виникнення та значення в еволюції і селекції.

Мутаційна мінливість. Виникнення, класифікація і властивості мутацій. Молекулярні механізми генних мутацій. Типи внутрігенних мутаційних змін: заміна, вставка або випадіння пар азотистих основ та зсув рамки зчитування. Нонсенс- і місенс-мутації. Множинний алелізм.

Хромосомні перебудови (аберації). Внутрі- і міжхромосомні перебудови: делеції, дуплікації, інверсії, транслокації, транспозиції. Мобільні генетичні елементи (транспазони та IS-елементи), їх роль у перенесенні генетичної інформації між біологічними видами та у виникненні генних мутацій і хромосомних перебудов. Механізм виникнення аберацій, використання у генетичному аналізі для визначення локалізації окремих генів і створення генетичних карт. Особливості мейозу при різних типах хромосомних перебудов.

Геномні мутації: поліплоїдія, анеуплоїдія. Класифікація поліплоїдів. Механізм виникнення поліплоїдів. Поліплоїдні ряди в природі. Морфо-фізіологічні особливості поліплоїдів. Мейоз і фертильність поліплоїдів. Добір та ідентифікація поліплоїдів. Автополіплоїди, особливості мейозу і характер успадкування. Алополіплоїди. Ресинтез видів. Амфідиплоїдія як механізм виникнення плодючих алополіплоїдів. Анеуплоїдія: нулісоміки, моносоміки, полісоміки, їх використання в генетичному аналізі. Особливості мейозу і утворення гамет у анеуплоїдів, їх життєздатність і плодючість. Поліплоїдні ряди. Паралелізм мутацій. Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості (М.І.Вавілов). Роль поліплоїдії в еволюції і селекції.

Спонтанний та індукований мутаційний процес. Частота мутацій. Багатоетапність і генетичний контроль мутаційного процесу. Зв'язок мутабільності з функціями апарату реплікації. Механізми спонтанного мутагенезу, гени мутатори та антимутатори. Фізичні мутагени та їх генетичні ефекти. Закономірності "доза-ефект". Хімічні мутагени та особливості їх мутагенної дії. Фактори, які модифікують мутаційний процес. Мутагенез, опосередкований через процеси рекомбінації. Поняття про мутагенні індуцибельні шляхи репарації. Мутагени навколишнього середовища та методи їх тестування. Антимутагени.

Значення спадкової мінливості для еволюції та селекції.

Модифікаційна мінливість: характерні особливості та приклади. Формування ознак як результат взаємодії генотипу і факторів середовища. Норма реакції генотипу. Причини і приклади модифікацій. Адаптивний характер модифікацій. Морфози. Фенокопії.

Статистичні методи вивчення модифікаційної мінливості. Варіаційний ряд та його основні характеристики. Генетична однорідність матеріалу як необхідна умова визначення параметрів варіаційного ряду. Варіаційна крива та її аналіз. Значення модифікаційної мінливості для селекції та біотехнології.

6. ГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ ІНДИВІДУАЛЬНОГО РОЗВИТКУ

Онтогенез як реалізація спадково детермінованої програми розвитку. Стабільність геному і фактори диференціальної активації генів у процесі індивідуального розвитку. Час дії гена.

Первинна диференціація цитоплазми, дія генів у ранньому ембріогенезі, ампліфікація генів. Трансплантація ядер як метод вивчення дії генів. Роль ядра та ядерно-цитоплазматичних взаємодій в онтогенезі. Еквівалентність і тотипотентність клітинних ядер.

Тканинно-специфічна активність генів. Функціональні зміни хромосом в онтогенезі (пуфи, хромосоми типу "лампові щітки"), роль гормонів, ембріональних індукторів у цьому процесі. Фактори, які визначають прояв ознак в онтогенезі: плейотропна дія генів, взаємодія генів та клітин, детермінація, індукція. Пенетрантність та експресивність генів. Компенсація дози генів. Тератогенез. Екзогенні та ендогенні фактори тератогенезу.

Взаємовплив клітин у морфогенезі. Досліди з трансплантації тканин.

Генетика соматичних клітин. Гетерокаріони. Використання методу соматичної гібридизації для вивчення процесів диференціації клітин та для генетичного картування. Химерні (аллофенні) організми, їх особливості та шляхи використання. Сумісність і несумісність тканин.

Генетика імунітету. Онкогени, онкобілки. Генетика пізніх етапів онтогенезу.

7. ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦІЙ ТА МІКРОЕВОЛЮЦІЙНІ ПРОЦЕСИ

Поняття про вид і популяцію. Популяції автогамні, алогамні, апогамні, їх характеристика. Поняття про генофонд популяцій.

Генетична структура і динаміка автогамних популяцій. Ефективність добору в автогамних популяціях і чистих лініях (роботи В. Йоганнсена).

Поняття про панміксію. Генетична структура алогамних популяцій (роботи С.С. Четверикова). Гетерогенність і спадковий поліморфізм панміктичних популяцій. Визначення ступеню гетерозиготності популяцій.

Ідеальна модельна популяція та її характеристики. Поняття про частоти генів та генотипів, їх рівноважний стан. Закон Харді-Вайнберга, можливості його використання. Методи вивчення природних популяцій.

Фактори динаміки генетичної структури популяції: обмеження панміксії, інбридинг, ізоляція, мала ефективна чисельність популяції (дрейф генів), “ефект засновника”, популяційні хвилі, мутаційний процес, міжпопуляційні міграції, дія добору. Поняття про пристосованість та коефіцієнт добору. Форми природного добору: рушійний, стабілізуючий, дизруптивний, особливості їх дії на генетичну структуру популяцій. Особливості впливу на генетичну структуру популяцій дестабілізуючого та статевого добору.

Генетичний гомеостаз і його механізми. Взаємодія факторів динаміки генетичної структури в природних популяціях. Поняття про генетичний тягар популяцій. Природний добір як спрямовуючий фактор еволюції популяцій. Сутність синтетичної теорії еволюції. Геносистематика і філогенетика. Проблеми утворення й еволюції генів. Значення генетики популяцій для медичної генетики, селекції, вирішення проблем збереження генофонду й біосфери.

8. ГЕНЕТИКА ЛЮДИНИ

Зародження і розвиток антропогенетики як науки. Особливості людини як об'єкта генетичних досліджень. Біосоціальна природа людини. Методи вивчення генетики людини: генеалогічний, імуногенетичний, близнюковий, цитогенетичний, біохімічний, дерматогліфічний, популяційний. Використання методу гібридизації соматичних клітин для генетичного картування. Проект "Геном людини" та його підсумки.

Типи успадкування ознак у людини: аутосомно-домінантний, аутосомно-рецесивний, кодомінантний, зчеплений зі статтю, полігенний, їх приклади. Успадкування ознак при споріднених шлюбах.

Генетичний тягар у популяціях людини і вплив на нього забруднюючих факторів зовнішнього середовища. Проблеми екологічної та медичної генетики. Вроджені та спадкові хвороби, їх поширеність у людських популяціях.

Генні (молекулярні) хвороби та їх причини. Класифікація генних хвороб людини та характеристика найпоширеніших ензимопатій, коагулопатій, гемоглобінопатій, фетопатій. Скринінг генних дефектів. Використання біохімічних методів діагностики для визначення гетерозиготних носіїв спадкових захворювань. Використання генеалогічного аналізу для визначення спадкової природи захворювання, типу успадкування хвороби та розрахунку ризику народження хворої дитини у родині.

Хромосомні хвороби людини. Гетероплоїдії (анеуплоїдії) за аутосомами та статевими хромосомами. Етіологія і патогенез найпоширеніших хромосомних хвороб людини: синдромів Дауна, Едвардса, Патау, Шерешевського-Тернера, Клайнфельтера.

Хвороби геномного імпринтингу, їх характеристика. Поліфакторіальні спадкові захворювання. Хвороби з спадковою схильністю. Перспективи профілактики та лікування спадкових хвороб. Генотерапія.

Мета і завдання медико-генетичного консультування (МГК). Методи пренатальної діагностики і профілактики спадкових хвороб людини: каріотипування, біохімічні, інвазивні, молекулярно-генетичні, УЗ-діагностика. Показання для направлення людини до медико-генетичної консультації.

9. ГЕНЕТИЧНІ ОСНОВИ СЕЛЕКЦІЇ

Селекція як наука. Значення робіт Ч.Дарвіна для розробки теорії штучного добору. Предмет та методи селекції. Генетика як теоретична основа селекції. Поняття про породу, сорт, штам. Завдання сучасної селекції.

Вихідний матеріал для селекції. Поняття про вихідний матеріал. Центри походження культурних рослин за М.І.Вавіловим..Світова колекція ВІР, її використання. Проблема збереження генофонду цінних культурних та дикорослих форм рослин і порід тварин. Походження свійських тварин, їх зміни в процесі селекції.

Методи селекції та їх ефективність.

Гібридизація внутрішньовидова і віддалена, їх роль у сучасній селекції. Особливості міжвидової і міжродової гібридизації. Причини несхрещування віддалених видів та стерильності віддалених гібридів, методи їх подолання. Значення праць І.В.Мічурина, М.Ф. Кащенка, Г.Д.Карпеченка, А.П. Сапегіна.

Системи схрещування в селекції рослин і тварин.. Аутбридинг. Інбридинг. Коефіцієнт інбридингу - показник рівня гомозиготності організмів, його розрахунок. Фертильність і особливості розщеплення у гібридів. Коефіцієнт успадкованості ознак і його використання в селекційному процесі.

Гетерозис (наддомінування). Гіпотези про явище гетерозису, його можливі генетичні механізми. Інбредне виродження і гетерозис. Одержання інбредних ліній. Лінійна селекція. Використання апоміксису.

Практичне використання гетерозису у рослинництві та тваринництві. Виробництво гібридного насіння на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності.

Експериментальний мутагенез. Використання індукованих мутацій та комбінативної мінливості в селекції рослин, тварин і мікроорганізмів - продуцентів антибіотиків, вітамінів, амінокислот. Фізичні та хімічні мутагени, що використовуються для одержання експериментальних мутантів для селекційного процесу. Досягнення мутаційної селекції.

Роль поліплоїдії у підвищенні продуктивності рослин (жито, буряк, лікарські та декоративні культури).

Перспективи використання методів генетичної інженерії в селекції і біотехнології.

Штучний добір. Форми добору. Масовий добір та його різновиди. Добір за фенотипом. Індивідуальний добір як основа селекції. Добір за генотипом (оцінка за родоводом та якістю покоління). Особливості добору у самозапильних і перехреснозапильних рослин. Клоновий добір. Сиб-селекція. Вплив умов зовнішнього середовища на ефективність добору.

Досягнення світової селекції та успіхи вітчизняних селекціонерів у створенні сортів рослин і порід тварин, штамів мікроорганізмів. Сортове та породне районування. Районовані на Херсонщині сорти і породи, методи їх створення і коротка характеристика.

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотры: 2285 | Нарушение авторских прав