"Genetica" - corso 2800 rubli. da MSU, formazione 15 settimane. (4 mesi), Data: 7 dicembre 2023.
Miscellanea / / December 10, 2023
Lezione 1. Mendelismo. Esperimenti di G. Mendel e i suoi seguaci.
Analisi ibrida. Incrocio monoibrido, dominanza di uno dei tratti parentali in F1 e segregazione in E2 (3:1). Analisi dell'incrocio. Un fattore ereditario è un'unità discreta dell'ereditarietà: un gene. Il concetto del gene della mela, un'affermazione del principio secondo cui non sono i tratti ad essere ereditati, ma gli alleli dei geni che ne controllano lo sviluppo
Lezione 2. Incrocio diibrido. Dominanza in F1 e scissione in F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Combinazione indipendente ed ereditarietà indipendente dei tratti. Basi citologiche del fenomeno. Interazione non allelica dei geni. Gene e tratto. Penetranza ed espressività di un tratto. Reazione normale del genotipo. Approccio genetico formale all'analisi dell'ereditarietà dei tratti. Tipi di interazione dei geni non allelici: complementari, epistatici, polimerici.
Lezione 3. Teoria cromosomica dell'ereditarietà T.G. U1organo.
Fattori ereditari: i geni sono localizzati sui cromosomi.
I geni si trovano sul cromosoma in ordine lineare e formano un gruppo di collegamento genico. Tra cromosomi omologhi può verificarsi uno scambio di sezioni (crossing over), che porta alla rottura della coesione genetica, ad es. genetico
ri combinazione. La quantità di crossover è una funzione della distanza tra i geni su un cromosoma. Le mappe genetiche caratterizzano le distanze relative tra i geni, espresse come percentuale di crossover.
Lezione 4. Teoria dei geni. Struttura genetica complessa. Test funzionali e di ricombinazione per l'allelismo.
Lezione 5. Genetica del sesso. Il sesso è una caratteristica complessa, geneticamente controllata. Genetici) ed epigenetici della determinazione del sesso. Geni che controllano la determinazione e la differenziazione del sesso. Determinazione del sesso cromosomico. La funzione principale dei cromosomi sessuali (X, Y e W, Z) è quella di mantenere il dimorfismo sessuale e il rapporto tra i sessi primario (N♂/N♀=1). Ereditarietà dei tratti legati al sesso. Croci reciproche. Mancanza di uniformità negli ibridi F1 ed ereditarietà del tratto secondo il tipo “trasversale”. Non disgiunzione primaria e secondaria dei cromosomi sessuali. Ginandromorfismo.
Lezione 6. Variabilità delle mutazioni e delle modifiche. La variabilità ereditaria - mutazionale e combinatoria - è caratterizzata da un cambiamento nel genotipo. La modificazione - variabilità non ereditaria - modifica il fenotipo di un organismo entro i normali limiti di reazione del genotipo. La mutazione è un cambiamento discreto in un tratto ereditato attraverso un numero di generazioni di organismi e cellule. Classificazione delle mutazioni: in base alla struttura del materiale genetico; per posizione; per tipo allelico; a causa dell'avvenimento.
Conseguenze genetiche dell'inquinamento ambientale. Fattori mutageni Monitoraggio del livello di frequenza di vari tipi di mutazioni nelle stesse località geografiche. Screening dell'attività mutagena di farmaci, additivi alimentari, nuovi composti chimici industriali. L'ambito di manifestazione della variabilità delle modifiche di un organismo con un genotipo invariato è la norma della reazione.
Lezione 7. Processi di mutazione: spontanei e indotti. Il processo di mutazione è caratterizzato da: universalità e causalità, statistica e una certa frequenza e durata nel tempo. Le mutazioni spontanee si verificano a causa di errori nel funzionamento degli enzimi di sintesi del modello di DNA. Controllo genetico del processo di mutazione. Geni mutatori, geni antimutatori. Sistemi di riparazione del danno genetico.
Modelli di mutagenesi indotta (radiazioni, chimica e biologica). Dipendenza dalla dose, natura temporale, tasso di dose (concentrazione), cambiamenti di premutazione nel materiale genetico, ecc.
Metodi per la contabilità quantitativa delle mutazioni. Meccanismi molecolari della comparsa di mutazioni genetiche e riarrangiamenti cromosomici. Mutagenesi "adattativa". Il problema della “ereditarietà delle caratteristiche acquisite”.
Lezione 8. Genetica delle popolazioni. Qualsiasi popolazione è composta da individui che differiscono in un modo o nell'altro nel genotipo e nel fenotipo. Per comprendere i processi genetici che avvengono in una popolazione, è necessario sapere: 1) quali modelli governano la distribuzione dei geni tra gli individui; 2) se questa distribuzione cambia di generazione in generazione, e se cambia, allora come. Secondo la formula di Hardy-Weinberg, in una popolazione ideale in equilibrio, le proporzioni dei diversi genotipi dovrebbero rimanere costanti indefinitamente. Nelle popolazioni reali, queste quote possono cambiare di generazione in generazione per una serie di ragioni: piccole dimensioni della popolazione, migrazione, selezione delle mutazioni, pool genetico popolazioni, genogeografia (A.S. Serebrovsky), eterogeneità genetica delle popolazioni naturali (S.S. Chetverikov), processi genetico-automatici (N.P. Dubinin).
Lezione 9.10. Genetica dello sviluppo. La moderna biologia dello sviluppo è una fusione di embriologia, genetica e biologia molecolare. Le mutazioni dei geni che controllano le diverse fasi dello sviluppo individuale consentono di identificare il tempo e il luogo dell'azione allele normale di un dato gene e identificare il prodotto di questo gene sotto forma di e - RNA, enzima (polipeptide) o proteina strutturale. Controllo genetico della determinazione e differenziazione del sesso. Oggetti modello della genetica della rachite: Drosophila melanogaster - mosca della frutta, Caenorhabditis elegans - nematode, nematode, Xenopus laevis - rana artigliata, Mus musculus - topo da laboratorio, Arabidopsis Taliana
Problemi di genetica dello sviluppo: analisi dell'attività differenziale dei geni,
attività. Mutazioni omeotiche, loro ruolo nelle prime fasi dell'ontogenesi. Epigenetica dello sviluppo individuale e sue prospettive. Imprinting genetico. Il ruolo dell'apoptosi (morte cellulare geneticamente programmata) e della necrosi durante lo sviluppo individuale degli organismi multicellulari. TOPI ALLOFENICI – mosaici genetici.
A differenza degli animali, nelle piante, dalle cellule somatiche di un organismo formato, è possibile ottenere una pianta adulta a tutti gli effetti (carote, tabacco, pomodori), capace di riproduzione sessuale. Da una cellula isolata, sotto l'influenza degli ormoni vegetali, si può ottenere una pianta intera.
Il problema della riprogrammazione del genoma in cellule animali differenziate. Cellule staminali embrionali (ESC). Totipotenza, pluripotenza e multipotenza di diversi tipi cellulari. Generazione di cellule fibroblastiche umane pluripotenti indotte (iPS) utilizzando induttori di riprogrammazione dei fattori di trascrizione Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
e Nanog.
Clonazione di vertebrati (la pecora Dolly, 1997), oggi sono state clonate decine di specie animali della classe dei mammiferi (topo, mucca, coniglio, maiale, pecora, capra, scimmia rhesus e eccetera.).
Lezione 11,12. Genetica umana. Natura biosociale dell'uomo. Antropogenetica e genetica medica. Metodi di ricerca: genealogica, gemellare, citologica, biochimica, genetica molecolare, matematica, ecc.
Mendeliani: tratti monogenici e poligenici multifattoriali. Cariotipo umano normale. Colorazione differenziale dei cromosomi e metodo Fish. Aberrazioni cromosomiche e sindromi genetiche associate.
Metodi per mappare il genoma umano. Ibridazione di cellule somatiche umane e di topo. Sequenziamento del genoma umano (3,5x109 bp).. Genomica (strutturale, funzionale, farmacogenomica, etnogenomica, ecc.).
Il polimorfismo genetico è la base della biodiversità umana Tipi di polimorfismo del DNA (per numero e distribuzione di elementi genetici mobili; dal numero di copie di ripetizioni in tandem, ecc.).
Genetica medica. Sviluppo della consulenza genetica medica. Diagnostica prenatale (cariotipo; Marcatori del DNA, marcatori biochimici e immunologici; prognosi per la prole). Genetica demografica.
Eugenetica, terapia genica, certificazione genetica (problemi e questioni controverse).
Lezione 13. Basi genetiche della selezione. Selezione di piante e animali. Materiale di partenza (forme selvatiche, varietà vegetali regionalizzate e razze animali di fabbrica, linee consanguinee).
Ibridazione - metodi di incrocio - interspecifico, incrocio, intrabreeding (outbreeding, consanguineità), incrocio industriale.
Metodi di selezione (di massa - individuale, per fenotipo - per genotipo, per pedigree - per qualità della prole). Mais ibrido (ibridi interlinea semplice e doppia). Interline ibridi di uova e carne di polli.
I fenomeni di eterosi e di incubazione – depressione.
Ibrido intergenerico fertile di ravanello e cavolo (Raphanobrassica).
Biotecnologie e utilizzo di organismi transgenici.