“Genetika” - tečaj 2800 rub. iz MSU, obuka 15 tjedana. (4 mjeseca), Datum: 07.12.2023.
Miscelanea / / December 10, 2023
Predavanje 1. Mendelizam. Eksperimenti G. Mendel i njegovi sljedbenici.
Hibridološka analiza. Monohibridno križanje, dominacija jednog od roditeljskih svojstava u F1 i segregacija u E2 (3:1). Analiza križanja. Nasljedni faktor je diskretna jedinica nasljeđa – gen. Koncept gena jabuke, izjava o načelu da se osobine ne nasljeđuju, već aleli gena koji kontroliraju njihov razvoj
Predavanje 2. Dihibridno križanje. Dominacija u F1 i rascjep u F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Samostalna kombinacija i neovisno nasljeđivanje svojstava. Citološka osnova pojave. Nealelna interakcija gena. Gen i osobina. Prodornost i izražajnost osobine. Normalna reakcija genotipa. Formalni genetički pristup analizi nasljeđivanja svojstava. Tipovi interakcija nealelnih gena: komplementarni, epistatski, polimerni.
Predavanje 3. Kromosomska teorija nasljeđivanja T.G. U1organ.
Nasljedni čimbenici – geni su lokalizirani na kromosomima.
Geni su smješteni na kromosomu linearnim redoslijedom i tvore skupinu povezivanja gena. Između homolognih kromosoma može doći do izmjene dionica (crossing over), što dovodi do poremećaja kohezije gena, tj. genetski
rekombinacija. Količina crossing overa je funkcija udaljenosti između gena na kromosomu. Genetske karte karakteriziraju relativne udaljenosti između gena, izražene kao postotak križanja.
Predavanje 4. Genska teorija. Složena struktura gena. Funkcionalni i rekombinacijski testovi za alelizam.
Predavanje 5. Genetika spola. Spol je složena, genetski kontrolirana osobina. Genetski) i epigenetski čimbenici determinacije spola. Geni koji kontroliraju određivanje i diferencijaciju spola. Kromosomsko određivanje spola. Glavna funkcija spolnih kromosoma (X, Y i W, Z) je održavanje spolnog dimorfizma i primarnog omjera spolova (N♂/N♀=1). Nasljeđivanje svojstava vezanih za spol. Uzajamni križevi. Nedostatak ujednačenosti kod F1 hibrida, te nasljeđivanje osobine prema "križnom" tipu. Primarna i sekundarna nedisjunkcija spolnih kromosoma. Ginandromorfizam.
Predavanje 6. Varijabilnost mutacije i modifikacije. Nasljedna varijabilnost - mutacijska i kombinacijska - karakterizirana je promjenom genotipa. Modifikacija – nenasljedna varijabilnost – modificira fenotip organizma unutar normalnih granica reakcije genotipa. Mutacija je diskretna promjena u osobini koja se nasljeđuje kroz više generacija organizama i stanica. Podjela mutacija: prema građi genetskog materijala; prema lokaciji; po alelnom tipu; zbog pojave.
Genetske posljedice onečišćenja okoliša. Mutageni čimbenici Praćenje razine učestalosti različitih vrsta mutacija na istim geografskim lokacijama. Ispitivanje mutagenog djelovanja lijekova, prehrambenih aditiva, novih industrijskih kemijskih spojeva. Opseg manifestacije modifikacijske varijabilnosti organizma s nepromijenjenim genotipom je norma reakcije.
Predavanje 7. Proces mutacije: spontan i induciran. Proces mutacije karakteriziraju: univerzalnost i kauzalnost, statistika i određena učestalost te duljina u vremenu. Spontane mutacije nastaju kao posljedica pogrešaka u funkcioniranju enzima za sintezu predloška DNA. Genetska kontrola procesa mutacije. Mutatorski geni, antimutatorski geni. Sustavi popravljanja genetskih oštećenja.
Obrasci inducirane mutageneze (radijacijske, kemijske i biološke). Ovisnost o dozi, vremenska priroda, brzina doze (koncentracija), premutacijske promjene u genetskom materijalu itd.
Metode kvantitativnog obračuna mutacija. Molekularni mehanizmi nastanka genskih mutacija i kromosomskih preraspodjela. "Adaptivna" mutageneza. Problem “nasljeđivanja stečenih karakteristika”.
Predavanje 8. Populacijska genetika. Bilo koja populacija sastoji se od jedinki koje se u jednom ili drugom stupnju razlikuju u genotipu i fenotipu. Da bismo razumjeli genetske procese koji se odvijaju u populaciji, potrebno je znati: 1) koji obrasci upravljaju distribucijom gena među jedinkama; 2) mijenja li se ta raspodjela iz generacije u generaciju, i ako se mijenja, kako. Prema Hardy-Weinbergovoj formuli, u idealnoj populaciji u ravnoteži, udjeli različitih genotipova trebali bi ostati konstantni neograničeno vrijeme. U stvarnim populacijama ti se udjeli mogu mijenjati iz generacije u generaciju zbog niza razloga: mala veličina populacije, migracija, selekcija mutacija, genetski fond populacije, genogeografija (A.S. Serebrovski), genetička heterogenost prirodnih populacija (S.S. Četverikov), genetičko-automatski procesi (N.P. Dubinjin).
Predavanje 9.10. Razvojna genetika. Moderna razvojna biologija je spoj embriologije, genetike i molekularne biologije. Mutacije gena koji kontroliraju različite faze individualnog razvoja omogućuju prepoznavanje vremena i mjesta djelovanja normalni alel određenog gena i identificirati produkt tog gena u obliku i - RNA, enzima (polipeptida) ili strukturni protein. Genetska kontrola određivanja i diferencijacije spola. Modelni objekti genetike rachvitia: Drosophila melanogaster - vinska mušica, Caenorhabditis elegans - valjkasti crv, nematoda, Xenopus laevis - žaba s kandžama, Mus musculus - laboratorijski miš, Arabidopsis Thaliana
Problemi razvojne genetike: analiza diferencijalne aktivnosti gena,
aktivnost. Homeotske mutacije, njihova uloga u ranim fazama ontogeneze. Epigenetika individualnog razvoja i njezine perspektive. Genetski otisak. Uloga apoptoze (genetski programirane stanične smrti) i nekroze u individualnom razvoju višestaničnih organizama. ALOFENI MIŠEVI – genetski mozaici.
Za razliku od životinja, kod biljaka je iz somatskih stanica formiranog organizma moguće dobiti odraslu, punopravnu biljku (mrkva, duhan, rajčica), sposobnu za spolno razmnožavanje. Iz izolirane stanice pod utjecajem biljnih hormona može se dobiti cijela biljka.
Problem reprogramiranja genoma u diferenciranim životinjskim stanicama. Embrionalne matične stanice (ESC). Totipotencija, pluripotencija i multipotencija različitih tipova stanica. Stvaranje induciranih pluripotentnih humanih fibroblastnih stanica (iPS) pomoću induktora reprogramiranja transkripcijskih faktora Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
i Nanog.
Kloniranje kralješnjaka (ovca Dolly, 1997.), Deseci vrsta sada su klonirani životinje iz razreda sisavaca (miš, krava, zec, svinja, ovca, koza, rezus majmun i itd.).
Predavanje 11,12. Ljudska genetika. Biosocijalna priroda čovjeka. Antropogenetika i medicinska genetika. Metode istraživanja: genealoška, blizanačka, citološka, biokemijska, molekularno genetička, matematička itd.
Mendelsko - monogena i multifaktorijalno-poligena svojstva. Normalan ljudski kariotip. Diferencijalno bojenje kromosoma i Fish metoda. Kromosomske aberacije i pridruženi genetski sindromi.
Metode mapiranja ljudskog genoma. Hibridizacija somatskih stanica čovjeka i miša. Sekvenciranje ljudskog genoma (3,5x109 bp).. Genomika (strukturna, funkcionalna, farmakogenomika, etnogenoma i dr.).
Genetski polimorfizam temelj je ljudske biološke raznolikosti Vrste polimorfizma DNA (prema broju i rasporedu mobilnih genetskih elemenata; brojem kopija tandemskih ponavljanja itd.).
Medicinska genetika. Razvoj medicinsko genetskog savjetovališta. Prenatalna dijagnostika (kariotipizacija; DNA markeri, biokemijski i imunološki markeri; prognoza za potomstvo). Demografska genetika.
Eugenika, genska terapija, genetska certifikacija (problemi i kontroverzna pitanja).
Predavanje 13. Genetske osnove selekcije. Izbor biljaka i životinja. Izvorni materijal (divlji oblici, regionalizirane biljne sorte i tvorničke pasmine životinja, samooplodne linije).
Hibridizacija - metode križanja - međuvrsno, križanje, inbriding (outbreeding, inbreeding), industrijsko križanje.
Selekcijske metode (masovna - pojedinačna, po fenotipu - po genotipu, po pedigreu - po kvaliteti potomaka). Hibridni kukuruz (prosti i dvoredni međuredni hibridi). Međulinijski jajni i mesni hibridi kokoši.
Fenomeni heterozisa i inkubacije - depresije.
Intergenerički plodni hibrid rotkvice i kupusa (Raphanobrassica).
Biotehnologija i uporaba transgenih organizama.