- •1. Понятия; ген, генотип и фенотип. Фенотипическая и генотипическая изменчивость, мутации.
- •3.Доказательства роли ядра и хромосом в явл. Насл-ти. Роль ц/п факторов в передаче насл. Инф.
- •4. Деление клетки и воспроизведение. Генетическая роль митоза и мейоза.
- •5. Кариотип. Парность хромосом в соматических клетках. Гомологичные хромосомы. Специфичность морфологии и числа хромосом.
- •6. Молекулярные основы насл-ти. 1 ген-1 полипептид. Белок как элем-ый признак.
- •7. Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот (трансформация у бактерий, опыты с вирусами). Структура днк и рнк. Модель днк Уотсона и Крика.
- •8. Функции нуклеиновых кислот в реализации генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция. Методологическое значение принципа передачи генетической информации: днк — рнк — белок.
- •9. Свойства генетического кода. Доказательства триплетности кода. Расшифровка кодонов.
- •10.Репликация хромосом. Политения. Онтогенетическая изменчивость хромосом.
- •11. Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического анализа. Методы: гибридологический, мутационный, цитогенетический, генеалогический, популяционный, близнецовый, биохимический.
- •13. Закономерности наследования при моногибридном скрещивании, открытые г. Менделем. Факториальная гипотеза г. Менделя. Закон "чистоты гамет".
- •16. Отклонения от менделевских расщеплений при ди- и полигенном контроле признаков. Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия.
- •17. Биохимические основы неаллельных взаимодействий. Плейотропное действие генов. Пенентрантность и экспрессивность.
- •18. Половые хромосомы, гомо- и гетерогаметный пол; типы хромосомного определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.
- •19. Значение реципрокных скрещиваний для изучения сцепленных с полом признаков. Балансовая теория определения пола. Гинандроморфизм.
- •20.Значение работ школы т. Моргана в изучении сцепленного наследования признаков. Особенности наследования при сцеплении. Группы сцепления.
- •21.Кроссинговер. Доказательства происхождения кроссинговера в мейозе и митозе на стадии четырех нитей. Значение анализирующего скрещивания и тетрадного анализа при изучении кроссинговера.
- •22. Цитологические доказательства кроссинговера. Множественные перекресты. Интерференция. Линейное расположение генов в хромосомах.
- •23. Основные положения хромосомной теории наследственности по т.Моргану. Генетический карты, принцип их построения у эукариот. Использование данных цитогенетического анализа для локализации генов.
- •24. Цитологические карты хромосом. Митотический кроссинговер и его использование для картирования хромосом. Построение физических карт хромосом с помощью методов молекулярной биологии.
- •25. Организация генетического аппарата у бактерий. Представление о плазмидах, эписомах и мигрирующих генетических элементах (инсерционные последовательности, транспозоны).
- •28. Генетическая рекомбинация при трансформации. Трансдукция у бактерий. Общая и специфическая трансдукция. Использование трансформации и трансдукции для картирования генов.
- •29. Закономерности нехромосомного наследования, отличие от хромосомного наследования. Методы изучения: реципрокные, возвратные и поглощающие скрещивания, метод трансплантации, биохимические методы.
- •30. Материнский эффект цитоплазмы. Наследование завитка у моллюсков. Пластидная наследственность. Наследование пестролистности у растений.
- •31. Наследование устойчивости к антибиотикам у хламидомонады. Митохондриальная наследственность. Наследование дыхательной недостаточности у дрожжей и нейроспоры.
- •35. Комбинативная изменчивость, механизм ее возникновения, роль в эволюции и селекции. Геномные изменения: полиплоидия, анеуплоидия.
- •36. Автополиплоиды, особенности мейоза и характер наследования. Аллополиплоиды. Амфидиплоидия как механизм возникновения плодовитых аллополиплоидов. Роль полиплоидии в эволюции и селекции.
- •37. Анеуплоидия: нуллисомики, моносомики, нолисомики их использование в генетическом анализе. Особенности мейоза и образования гамет у анеуплоидов, их жизнеспособность и плодовитось.
- •41. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Радиационный мутагенез: генетические эффекты ионизирующего излучения и уф-лучей. Закономерности «доза эффект».
- •42. Химический мутагенез. Особенности мутагенного действия химических агентов. Факторы, модифицирующие мутационный процесс. Антимутагены. Мутагены окружающей среды и методы их тестирования.
- •43. Представление школы Моргана о строении и функции гена. Функциональный и рекомбинационный критерии аллелизма. Множественный аллелизм.
- •44. Работы школы Серебровского по ступенчатому аллелизму. Псевдоаллелизм. Функциональный тест на аллелизм (цис-транс тест).
- •46. Молекулярно-генетические подходы в исследовании тонкого строения генов. Интрон-экзонная организация генов эукариот, сплайсинг.
- •49. Генетический контроль и механизмы эксцизионной пострепликативной репарации, репарация неспаренных оснований, репаративный синтез днк.
- •50. Типы структурных повреждений в днк и репарационные процессы. Нарушения в процессах репарации как причина наследственных молекулярных болезней.
- •51. Рекомбинация: гомологический кроссинговер, сайтспецифическая рекомбинация, транспозиции. Доказательство механизма общей рекомбинации по схеме «разрыв-воссоединение».
- •58) Задачи и методология генетической инженерии. Методы выделения и синтеза генов. Понятие о векторах. Векторы на основе плазмид и днк фагов.
49. Генетический контроль и механизмы эксцизионной пострепликативной репарации, репарация неспаренных оснований, репаративный синтез днк.
Восстановление повреждений в клетке получило название репарации. Эксцизионная – восстанавливает повреждения, возникающие под действием не только ультрафиолетовых лучей, но и ионизирующей радиации и химических мутагенов в темноте. Пострепликативная – происходящая после репликации. Эксцизионную репарацию, связанную с удалением поврежденного участка ДНК, называют также репарацией по типу выщепления-замещения. Происходит также нарушение процесса транскрипции, причем не только его блокирование, но и искажение «смысла» генетической информации. Эксцизионная репарация — многоэтапный процесс, заключающийся в узнавании димера, надрезании моноспирали ДНК вблизи димера — инцизии, удалении димера — эксцизии, ресинтезе ДНК;восстановлении непрерывности репарируемой цепи за счет образования ковалентных связей сахарофосфатного скелета молекулы. Узнавание повреждения в ДНК осуществляет фермент УФ-эндонуклеаза. Он распознает повреждения, возникающие после обработки химическими агентами, такими, как азотистый и серный иприты, нитрохинолиноксид. Эндонуклеаза ответственна и за инцизию, т.е. надрезание одной спирали ДНК непосредственно около димера с 5'-конца в поврежденной цепи. Эксцизию, или вырезание димера из молекулы ДНК, осуществляет другая эндонуклеаза или УФ-экзонуклеаза. Удаление димера происходит в составе короткого олигонуклеотида (3-5 оснований) и может сопровождаться дальнейшей деградацией поврежденной моноспирали. Ресинтез ДНК, в результате которого заполняются бреши, происходит с использованием интактной цепи в качестве матрицы. Основной фермент, ответственный за репаративный синтез ДНК — ДНК-полимераза I. Последний этап эксцизионной репарации заключается в восстановлении непрерывности спирали ДНК, которую осуществляет фермент полинуклеотидлигаза. Пострепликативная репарация. Пострепликативная репарация открыта в клетках мутантов Е. coli, не способных выщеплять тиминовые димеры. В таких клетках после ультрафиолетового облучения происходит редупликация ДНК, но медленнее, чем в клетках дикого типа. Механизм пострепликативной репарации наименее специфичен, так как не требует этапа узнавания повреждения. Рекомбинационная пострепликативная репарация - это быстрый способ восстановления нативной структуры, по крайней мере, у части дочерних молекул ДНК. При этом тиминовые димеры остаются в исходных родительских спиралях. Быстрая репарация, происходящая уже в первые минуты после облучения, зависит, скорее всего, от механизма, работающего конститутивно. Существует и другая разновидность - медленная пострепликативная репарация, которая требует для своего осуществления нескольких часов и зависит от нормального состояния Пострепликативная репарация существует не только у бактерий, но и в клетках эукариот. Она обнаружена и у млекопитающих, для которых получены данные о том, что заполнение пострепликативных брешей может происходить не за счет рекомбинации, а за счет синтеза ДНК. Нарушения процессов репарации ДНК обнаружены у людей, пораженных наследственным заболеванием — пигментной ксеродермой. Известно несколько типов этой болезни, общие симптомы которых — повышенная чувствительность к солнечному свету, приводящая к развитию рака кожи. Культура клеток больных чувствительна к ультрафиолетовому свету, но не к ионизирующим излучениям. У этих больных дефект эксцизионной репарации связан с отсутствием активности УФ-эндонуклеазы. Репаративный синтез ДНК. Одна из причин мутаций – возможность существования оснований ДНК в нескольких таутомерных формах. Если аденин находится в обычной аминной форме, он спаривается с тимином. Будучи в редкой иминоформе, аденин образует пары с цитозином. Этот таутомерный переход аденина при последующей репликации может обеспечивать транзиции ATGC. Редкий енольный таутомер тимина способен образовать пару с гуанином и это также приведет к замене пары нуклеотидов. В дальнейшем расчеты показали, что все транзиции и трансверсии можно объяснить некоторой неоднозначностью соответствия между отдельными нуклеотидами в комплементарных цепях ДНК. Прямым указанием на участие процесса репликации в мутагенезе было открытие мутагенного эффекта аналогов оснований ДНК: 5-бромурацила и 2-аминопурина, вызывающих мутации у бактериофагов и бактерий. 5-бромурацил включается в ДНК вместо тимина и образует пары с аденином. При этом возможно ошибочное спаривание с гуанином при репликации ДНК, уже включившей 5-бромурацил (ошибка репликации), а возможна ошибка при включении аналога в ДНК (ошибка включения). В первом случае в результате ошибки репликации происходят транзиции АТ — GC, а во втором — в результате ошибки включения — транзиции GC — AT . Аналогичны ошибки включения и ошибки репликации и при действии другого аналога оснований — 2-аминопурина. Необходима репликация и для мутаций, индуцированных азотистой кислотой, дезаминирующей аденин, цитозин и гуанин. Взаимодействие азотистой кислоты с первыми двумя основаниями приводит соответственно к транзициям АТ – GC и GC – AT. Продукт дезаминирования гуанина — ксантин образует пары так же, как гуанин с цитозином, поэтому мутации не возникают. Азотистая кислота – высокоэффективный мутаген для вирусов, бактерий и эукариот. Спонтанная мутабильность повышается в результате мутационного изменения генов, контролирующих репликацию ДНК.