„Genetik“ – Kurs 2800 Rubel. von der MSU, Ausbildung 15 Wochen. (4 Monate), Datum: 7. Dezember 2023.
Verschiedenes / / December 10, 2023
Vorlesung 1. Mendelismus. Experimente von G. Mendel und seine Anhänger.
Hybridologische Analyse. Monohybride Kreuzung, Dominanz eines der Elternmerkmale in F1 und Segregation in E2 (3:1). Kreuzung analysieren. Ein erblicher Faktor ist eine eigenständige Einheit der Vererbung – ein Gen. Das Konzept des Apfel-Gens ist eine Aussage über das Prinzip, dass nicht Merkmale vererbt werden, sondern Allele von Genen, die ihre Entwicklung steuern
Vorlesung 2. Dihybridkreuzung. Dominanz in F1 und Aufteilung in F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Unabhängige Kombination und unabhängige Vererbung von Merkmalen. Zytologische Grundlage des Phänomens. Nicht-allelische Interaktion von Genen. Gen und Merkmal. Durchdringung und Ausdruckskraft eines Merkmals. Normale Reaktion des Genotyps. Formalgenetischer Ansatz zur Analyse der Vererbung von Merkmalen. Arten der Interaktion nicht-allelischer Gene: komplementär, epistatisch, polymer.
Vorlesung 3. Chromosomentheorie der Vererbung T.G. U1-Orgel.
Erbliche Faktoren – Gene sind auf Chromosomen lokalisiert.
Gene liegen in linearer Reihenfolge auf dem Chromosom und bilden eine Genverknüpfungsgruppe. Zwischen homologen Chromosomen kann es zu einem Abschnittsaustausch (Crossing Over) kommen, der zu einer Störung des Genzusammenhalts, d. h. genetisch
Rekombination. Das Ausmaß des Crossing-Over ist eine Funktion des Abstands zwischen den Genen auf einem Chromosom. Genetische Karten charakterisieren die relativen Abstände zwischen Genen, ausgedrückt als Prozentsatz der Überkreuzung.
Vorlesung 4. Gentheorie. Komplexe Genstruktur. Funktions- und Rekombinationstests für Allelismus.
Vorlesung 5. Genetik des Geschlechts. Sex ist ein komplexes, genetisch kontrolliertes Merkmal. Genetische) und epigenetische Faktoren der Geschlechtsbestimmung. Gene, die die Geschlechtsbestimmung und -differenzierung steuern. Bestimmung des chromosomalen Geschlechts. Die Hauptfunktion der Geschlechtschromosomen (X, Y und W, Z) besteht darin, den Geschlechtsdimorphismus und das primäre Geschlechterverhältnis (N♂/N♀=1) aufrechtzuerhalten. Vererbung geschlechtsspezifischer Merkmale. Gegenseitige Kreuze. Mangelnde Einheitlichkeit bei F1-Hybriden und Vererbung des Merkmals entsprechend dem „kreuzweisen“ Typ. Primäre und sekundäre Nichtdisjunktion der Geschlechtschromosomen. Gynandromorphismus.
Vorlesung 6. Mutations- und Modifikationsvariabilität. Erbliche Variabilität – mutationsbedingt und kombinatorisch – ist durch eine Veränderung des Genotyps gekennzeichnet. Modifikation – nicht-erbliche Variabilität – verändert den Phänotyp eines Organismus innerhalb der normalen Reaktionsgrenzen des Genotyps. Eine Mutation ist eine diskrete Veränderung eines Merkmals, die über mehrere Generationen von Organismen und Zellen vererbt wird. Einteilung der Mutationen: nach der Struktur des genetischen Materials; nach Standort; nach Alleltyp; aufgrund des Vorfalls.
Genetische Folgen der Umweltverschmutzung. Mutagene Faktoren Überwachung der Häufigkeit verschiedener Arten von Mutationen an denselben geografischen Standorten. Screening auf mutagene Aktivität von Arzneimitteln, Lebensmittelzusatzstoffen und neuen industriellen chemischen Verbindungen. Der Umfang der Manifestation der Modifikationsvariabilität eines Organismus mit unverändertem Genotyp ist die Reaktionsnorm.
Vorlesung 7. Mutationsprozess: spontan und induziert. Der Mutationsprozess ist gekennzeichnet durch: Universalität und Kausalität, Statistik und eine bestimmte Häufigkeit sowie Zeitdauer. Spontanmutationen entstehen als Folge von Fehlern in der Funktion von DNA-Templat-Syntheseenzymen. Genetische Kontrolle des Mutationsprozesses. Mutatorgene, Antimutatorgene. Systeme zur Reparatur genetischer Schäden.
Muster induzierter Mutagenese (Strahlung, chemisch und biologisch). Dosisabhängigkeit, zeitliche Natur, Dosisleistung (Konzentration), Prämutationsveränderungen im genetischen Material usw.
Methoden zur quantitativen Erfassung von Mutationen. Molekulare Mechanismen des Auftretens von Genmutationen und chromosomalen Umlagerungen. „Adaptive“ Mutagenese. Das Problem der „Vererbung erworbener Eigenschaften“.
Vorlesung 8. Populationsgenetik. Jede Population besteht aus Individuen, die sich in Genotyp und Phänotyp in gewissem Maße unterscheiden. Um die genetischen Prozesse in einer Population zu verstehen, ist es notwendig zu wissen: 1) welche Muster die Verteilung von Genen zwischen Individuen bestimmen; 2) ob sich diese Verteilung von Generation zu Generation ändert und wenn sie sich ändert, wie. Nach der Hardy-Weinberg-Formel sollten in einer idealen Population im Gleichgewicht die Anteile verschiedener Genotypen auf unbestimmte Zeit konstant bleiben. In realen Populationen können sich diese Anteile aus verschiedenen Gründen von Generation zu Generation ändern: geringe Populationsgröße, Migration, Mutationsselektion, Genpool Populationen, Genogeographie (A.S. Serebrovsky), genetische Heterogenität natürlicher Populationen (S.S. Chetverikov), genetisch-automatische Prozesse (N.P. Dubinin).
Vorlesung 9.10. Entwicklungsgenetik. Die moderne Entwicklungsbiologie ist eine Verschmelzung von Embryologie, Genetik und Molekularbiologie. Mutationen in Genen, die verschiedene Stadien der individuellen Entwicklung steuern, ermöglichen die Identifizierung von Zeitpunkt und Ort des Geschehens normales Allel eines bestimmten Gens und identifizieren Sie das Produkt dieses Gens in Form von und - RNA, Enzym (Polypeptid) oder Strukturprotein. Genetische Kontrolle der Geschlechtsbestimmung und -differenzierung. Modellobjekte der Genetik von Rachvitia: Drosophila melanogaster – Fruchtfliege, Caenorhabditis elegans – Spulwurm, Fadenwurm, Xenopus laevis – Krallenfrosch, Mus musculus – Labormaus, Arabidopsis Thaliana
Probleme der Entwicklungsgenetik: Analyse der differentiellen Genaktivität,
Aktivität. Homöotische Mutationen, ihre Rolle in den frühen Stadien der Ontogenese. Epigenetik der individuellen Entwicklung und ihre Perspektiven. Genetische Prägung. Die Rolle von Apoptose (genetisch programmierter Zelltod) und Nekrose während der individuellen Entwicklung mehrzelliger Organismen. ALLOPHENISCHE MÄUSE – genetische Mosaike.
Im Gegensatz zu Tieren ist es bei Pflanzen möglich, aus den somatischen Zellen eines gebildeten Organismus eine erwachsene, vollwertige Pflanze (Karotten, Tabak, Tomaten) zu erhalten, die zur sexuellen Fortpflanzung fähig ist. Aus einer isolierten Zelle kann unter dem Einfluss von Pflanzenhormonen eine ganze Pflanze gewonnen werden.
Das Problem der Genom-Reprogrammierung in differenzierten tierischen Zellen. Embryonale Stammzellen (ESCs). Totipotenz, Pluripotenz und Multipotenz verschiedener Zelltypen. Erzeugung induzierter pluripotenter menschlicher Fibroblastenzellen (iPS) unter Verwendung von Induktoren der Reprogrammierung der Transkriptionsfaktoren Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
und Nanog.
Klonen von Wirbeltieren (Dolly das Schaf, 1997). Dutzende Arten wurden inzwischen geklont Tiere aus der Klasse der Säugetiere (Maus, Kuh, Kaninchen, Schwein, Schaf, Ziege, Rhesusaffen usw.) usw.).
Vorlesung 11,12. Humangenetik. Biosoziale Natur des Menschen. Anthropogenetik und medizinische Genetik. Forschungsmethoden: genealogisch, zwillinglich, zytologisch, biochemisch, molekulargenetisch, mathematisch usw.
Mendelsche – monogene und multifaktoriell-polygene Merkmale. Normaler menschlicher Karyotyp. Differenzielle Chromosomenfärbung und Fischmethode. Chromosomenaberrationen und damit verbundene genetische Syndrome.
Methoden zur Kartierung des menschlichen Genoms. Hybridisierung von somatischen Zellen von Mensch und Maus. Sequenzierung des menschlichen Genoms (3,5x109 bp). Genomik (strukturell, funktionell, Pharmakogenomik, Ethnogenomik usw.).
Der genetische Polymorphismus ist die Grundlage der menschlichen Biodiversität. Arten des DNA-Polymorphismus (nach Anzahl und Verteilung mobiler genetischer Elemente; durch die Anzahl der Kopien von Tandemwiederholungen usw.).
Medizinische Genetik. Entwicklung einer medizinisch-genetischen Beratung. Pränatale Diagnostik (Karyotypisierung; DNA-Marker, biochemische und immunologische Marker; Prognose für den Nachwuchs). Demografische Genetik.
Eugenik, Gentherapie, genetische Zertifizierung (Probleme und kontroverse Themen).
Vorlesung 13. Genetische Grundlage der Selektion. Auswahl an Pflanzen und Tieren. Ausgangsmaterial (Wildformen, regionalisierte Pflanzensorten und Fabriktierrassen, Inzuchtlinien).
Hybridisierung – Kreuzungsmethoden – interspezifisch, Kreuzung, Intrazucht (Auszucht, Inzucht), industrielle Kreuzung.
Auswahlmethoden (Masse – individuell, nach Phänotyp – nach Genotyp, nach Stammbaum – nach Qualität der Nachkommen). Hybridmais (einfache und doppelte Interline-Hybriden). Interline-Ei- und Fleischhybriden von Hühnern.
Die Phänomene Heterosis und Inkubation – Depression.
Intergenerische fruchtbare Hybride aus Rettich und Kohl (Raphanobrassica).
Biotechnologie und der Einsatz transgener Organismen.