"Genetik" - kursus 2800 gnid. fra MSU, træning 15 uger. (4 måneder), Dato: 7. december 2023.
Miscellanea / / December 10, 2023
Foredrag 1. Mendelisme. Eksperimenter af G. Mendel og hans tilhængere.
Hybridologisk analyse. Monohybrid krydsning, dominans af et af forældreegenskaberne i F1 og segregation i E2 (3:1). Analyserer krydsning. En arvelig faktor er en diskret arvelighedsenhed - et gen. Konceptet med æblegenet, en erklæring om princippet om, at det ikke er egenskaber, der nedarves, men alleler af gener, der styrer deres udvikling
Foredrag 2. Dihybrid krydsning. Dominans i F1 og opdeling i F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Uafhængig kombination og uafhængig nedarvning af egenskaber. Cytologisk grundlag for fænomenet. Ikke-allelisk interaktion af gener. Gen og egenskab. Penetrans og udtryksevne af et træk. Normal reaktion af genotypen. Formel genetisk tilgang til at analysere arven af egenskaber. Typer af interaktion af ikke-alleliske gener: komplementær, epistatisk, polymer.
Foredrag 3. Kromosomal teori om arvelighed T.G. U1 orgel.
Arvelige faktorer - gener er lokaliseret på kromosomer.
Gener er placeret på kromosomet i en lineær rækkefølge og danner en genbindingsgruppe. En udveksling af sektioner (overkrydsning) kan forekomme mellem homologe kromosomer, hvilket fører til forstyrrelse af genkohæsion, dvs. genetiske
rekombination. Mængden af krydsning er en funktion af afstanden mellem generne på et kromosom. Genetiske kort karakteriserer de relative afstande mellem gener, udtrykt som en procentdel af krydsning.
Foredrag 4. Genteori. Kompleks genstruktur. Funktionelle og rekombinationstests for allelisme.
Foredrag 5. Genetik af sex. Sex er en kompleks, genetisk kontrolleret egenskab. Genetiske) og epigenetiske faktorer for kønsbestemmelse. Gener, der styrer kønsbestemmelse og -differentiering. Kromosomal kønsbestemmelse. Kønskromosomernes (X, Y og W, Z) hovedfunktion er at opretholde seksuel dimorfi og det primære kønsforhold (N♂/N♀=1). Nedarvning af kønsrelaterede træk. Gensidige kryds. Manglende ensartethed i F1-hybrider, og nedarvning af egenskaben i henhold til den "krydsgående" type. Primær og sekundær ikke-disjunktion af kønskromosomer. Gynandromorfisme.
Foredrag 6. Mutations- og modifikationsvariabilitet. Arvelig variabilitet - mutationel og kombinationsmæssig - er karakteriseret ved en ændring i genotypen. Modifikation - ikke-arvelig variabilitet - modificerer en organismes fænotype inden for genotypens normale reaktionsgrænser. Mutation er en diskret ændring i en egenskab, der nedarves gennem en række generationer af organismer og celler. Klassificering af mutationer: i henhold til strukturen af det genetiske materiale; efter placering; efter alleltype; på grund af hændelse.
Genetiske konsekvenser af miljøforurening. Mutagene faktorer Overvågning af frekvensniveauet af forskellige typer mutationer på de samme geografiske steder. Screening for mutagen aktivitet af lægemidler, fødevaretilsætningsstoffer, nye industrielle kemiske forbindelser. Omfanget af manifestation af modifikationsvariabilitet af en organisme med en uændret genotype er reaktionsnormen.
Foredrag 7. Mutationsproces: spontan og induceret. Mutationsprocessen er karakteriseret ved: universalitet og kausalitet, statistik og en vis frekvens og længde i tid. Spontane mutationer opstår som et resultat af fejl i funktionen af DNA-skabelonsyntese-enzymer. Genetisk kontrol af mutationsprocessen. Mutatorgener, antimutatorgener. Systemer til reparation af genetiske skader.
Mønstre for induceret mutagenese (stråling, kemisk og biologisk). Dosisafhængighed, tidsmæssig karakter, dosishastighed (koncentration), præmutationsændringer i genetisk materiale mv.
Metoder til kvantitativ opgørelse af mutationer. Molekylære mekanismer for forekomsten af genmutationer og kromosomale omlejringer. "Adaptiv" mutagenese. Problemet med "arv af erhvervede egenskaber."
Foredrag 8. Befolkningsgenetik. Enhver population består af individer, der adskiller sig i en eller anden grad i genotype og fænotype. For at forstå de genetiske processer, der forekommer i en population, er det nødvendigt at vide: 1) hvilke mønstre, der styrer fordelingen af gener mellem individer; 2) om denne fordeling ændrer sig fra generation til generation, og hvis den ændrer sig, hvordan. Ifølge Hardy-Weinberg-formlen, i en ideel population i ligevægt, bør proportionerne af forskellige genotyper forblive konstante på ubestemt tid. I virkelige populationer kan disse andele ændre sig fra generation til generation på grund af en række årsager: lille populationsstørrelse, migration, mutationsselektion, genpulje populationer, genogeografi (A.S. Serebrovsky), genetisk heterogenitet af naturlige populationer (S.S. Chetverikov), genetisk-automatiske processer (N.P. Dubinin).
Foredrag 9.10. Udviklingsgenetik. Moderne udviklingsbiologi er en sammensmeltning af embryologi, genetik og molekylærbiologi. Mutationer af gener, der styrer forskellige stadier af individuel udvikling, gør det muligt at identificere tid og sted for handling normal allel af et givet gen og identificere produktet af dette gen i form af og - RNA, enzym (polypeptid) eller strukturelt protein. Genetisk kontrol af kønsbestemmelse og -differentiering. Modelobjekter for genetik af rachvitia: Drosophila melanogaster - frugtflue, Caenorhabditis elegans - rundorm, nematode, Xenopus laevis - kløvfrø, Mus musculus - laboratoriemus, Arabidopsis Thaliana
Problemer med udviklingsgenetik: analyse af differentiel genaktivitet,
aktivitet. Homøotiske mutationer, deres rolle i de tidlige stadier af ontogenese. Epigenetik af individuel udvikling og dens udsigter. Genetisk prægning. Rollen af apoptose (genetisk programmeret celledød) og nekrose under den individuelle udvikling af flercellede organismer. ALLOFENISKE MUS – genetiske mosaikker.
I modsætning til dyr er det i planter, fra de somatiske celler i en dannet organisme, muligt at opnå en voksen, fuldgyldig plante (gulerødder, tobak, tomater), der er i stand til seksuel reproduktion. Fra en isoleret celle, under påvirkning af plantehormoner, kan en hel plante fås.
Problemet med omprogrammering af genom i differentierede dyreceller. Embryonale stamceller (ESC'er). Totipotens, pluripotens og multipotens af forskellige celletyper. Generering af inducerede pluripotente humane fibroblastceller (iPS) ved hjælp af inducere til omprogrammering af transkriptionsfaktorer Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
og Nanog.
Kloning af hvirveldyr (Dolly the sheep, 1997), snesevis af arter er nu blevet klonet dyr fra klassen af pattedyr (mus, ko, kanin, gris, får, ged, næseabe og etc.).
Foredrag 11,12. Menneskelig genetik. Menneskets biosociale natur. Antropogenetik og medicinsk genetik. Forskningsmetoder: genealogiske, tvillinger, cytologiske, biokemiske, molekylærgenetiske, matematiske osv.
Mendelsk - monogene og multifaktorielle-polygene træk. Normal menneskelig karyotype. Differentiel farvning af kromosomer og fiskemetode. Kromosomafvigelser og associerede genetiske syndromer.
Metoder til kortlægning af det menneskelige genom. Hybridisering af menneskelige og muse somatiske celler. Sekventering af det humane genom (3,5x109 bp). Genomik (strukturel, funktionel, farmakogenomik, etnogenomik osv.).
Genetisk polymorfi er grundlaget for menneskelig biodiversitet Typer af DNA-polymorfi (efter antallet og fordelingen af mobile genetiske elementer; ved antallet af kopier af tandemgentagelser osv.).
Medicinsk genetik. Udvikling af medicinsk genetisk rådgivning. Prænatal diagnostik (karyotyping; DNA-markører, biokemiske og immunologiske markører; prognose for afkom). Demografisk genetik.
Eugenik, genterapi, genetisk certificering (problemer og kontroversielle spørgsmål).
Foredrag 13. Genetisk grundlag for selektion. Udvalg af planter og dyr. Kildemateriale (vilde former, regionaliserede plantesorter og fabriksdyreracer, indavlede linjer).
Hybridisering - krydsningsmetoder - interspecifik, krydsning, intraavl (udavl, indavl), industriel krydsning.
Udvælgelsesmetoder (masse - individuel, efter fænotype - efter genotype, efter stamtavle - efter kvalitet af afkom). Hybrid majs (enkle og dobbelte interline hybrider). Interline æg- og kødhybrider af kyllinger.
Fænomenerne heterose og inkubation - depression.
Intergenerisk frugtbar hybrid af radise og kål (Raphanobrassica).
Bioteknologi og brugen af transgene organismer.