Генетика

Молекулярные основы наследственности. История открытия нуклеиновых кислот. Доказательства генетической роли ДНК. Явления трансформации и трансдукции у бактерий – прямые доказательства роли ДНК в наследственности и наследственной изменчивости. Состав и химическое строение нуклеиновых кислот. Полуконсервативный механизм репликации ДНК. Участие ферментов в репликации ДНК. Современные представления о структуре гена и аллелизме. Колинеарность гена и его белкового продукта.

Молекулярные механизмы действия гена. Транскрипция. Типы РНК в клетке – информационная, транспортная, рибосомальная. Система оперона (регулятор – оператор – структурный ген), обеспечивающая дифференциальное функционирование генов у прокариот.. Фермент РНК–полимераза и его участие в транскрипции.

Трансляция. Основные свойства генетического кода. Строение рибосом про- и эукариот. Синтез белков.

Законы наследования Г.Менделя. Моногибридное скрещивание. Представление об аллелях и их взаимодействиях: полное и неполное доминирование, кодоминирование. Закон расщепления. Цитологический механизм расщепления. Дигибридное скрещивание. Независимое наследование отдельных пар признаков. Цитологические основы независимого комбинирования генов, признаков. Статистический характер явлений расщепления. Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия.

Сцепленное наследование и кроссинговер. Явление сцепленного наследования. Основные положения хромосомной теории наследственности Т. Моргана. Кроссинговер и его генетическое доказательство. Величина перекреста и линейное расположение генов в хромосоме. Интерференция. Понятие о генетической карте хромосом. Учет кроссинговера при тетрадном анализе. Факторы, влияющие на перекрест хромосом. Роль перекреста хромосом и рекомбинации генов в эволюции, селекции растений, животных и микроорганизмов.

Наследственная и ненаследственная изменчивость. Понятие о наследственной генотипической изменчивости (комбинативная и мутационная) и ненаследственной фенотипической (модификационная) изменчивости.

Мутациооная теория. Классификация мутаций. Генные мутации. Хромосомные перестройки. Геномные мутации. Спонтанные и индуцированные мутации. Методы изучения мутаций. Генетические последствия загрязнения окружающей среды физическими и химическими мутагенами.

Понятие о модификационной изменчивости. Норма реакции. Значение модификаций. Взаимосвязь модификационной и наследственной изменчивости. Закономерности модификационной изменчивости. Необходимость применения математических методов. Нормальное распределение – ее главная закономерность.

Задачи и методология генетической инженерии. Клеточная генетическая инженерия и ее значение в селекции растений и для изучения новых перспектив в биологии клетки.

Генная инженерия. Основные методы генетической инженерии: рестрикция ДНК, гибридизация нуклеиновых кислот, клонирование ДНК, определение нуклеотидных последовательностей (секвенирование), химико-ферментативный синтез полинуклеотидов.

Ферменты  рестриктазы, ДНК-лигаза, ДНК-полимераза, обратная транскриптаза (ревертаза). Создание банков генов. Получение биологически активных соединений (гормонов, регуляторных пептидов, интерферонов). Получение с помощью генетической инженерии трансгенных организмов.

Проблемы медицинской генетики. Человек как объект генетики. Методы изучения генетики человека. Кариотип человека. Значение культуры лимфоцитов в изучении хромосом человека. Наследственные и врожденные болезни, их распространение в популяциях человека. Причины возникновения наследственных заболеваний. Болезни обмена веществ (альбинизм, фенилкетонурия), молекулярные болезни (нарушение структуры гемоглобина), хромосомные болезни (синдромы: Дауна, трисомия, Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера). Методы диагностики и лечение от наследственных болезней. Задачи медико-генетических консультаций.

Генетические основы селекции. Предмет и методы селекции. Понятие о породе, сорте, штамме. Источники изменчивости для отбора. Наследование количественных признаков. Системы скрещивания и их генетические следствия. Инбридинг (инцухт), линейная селекция. Аутбридинг, межвидовая и межродовая гибридизация. Гетерозис. Системы отбора. Индивидуальный и массовый отборы и их значение. Использование экспериментального мутагенеза в селекции.