Тема занятия, его цели и задачи Тема занятия: Генетический код. Реализация генетической информации.
Цель занятия: изучить свойства генетического кода и закономерности реализации генетической информации на уровне трансляции.
Задачи:
Разобрать принцип кодирования генетической информации и основные свойства генетического кода;
Познакомиться с основными методами расшифровки генетического кода;
Изучить генетические доказательства триплетности и вырожденности генетического кода;
Разобрать основные этапы реализации генетической информации.
2. Основные понятия, которые должны быть усвоены студентами в процессе изучения темы
Колинеарность, триплетность, вырожденность, открытая рамка считывания, кодон инициатор и стоп-кодоны, информационная супрессия, квазиуниверсальность, транскрипция, транскриптон, процессинг, сплайсинг, альтернативный сплайсинг, трансляция. 3. Вопросы к занятию
Принцип кодирования генетической информации, свойства генетического кода.
История расшифровки генетического кода.
Генетический код и информационная супрессия.
Генетический код и фенотипическое проявление мутаций.
Квазиуниверсальность генетического кода. Различия со стандартным кодом кодонов митохондрий и мРНК ряда прокариот.
Транскрипция ДНК, основные этапы. Ферменты транскрипции.
Процессинг, основные этапы. Процессинг пре-рРНК, пре-мРНК, пре-тРНК.
Трансляция мРНК.
4. Вопросы для самоконтроля
Назовите свойства генетического кода и их биологический смысл.
Что такое информационная супрессия?
Назовите основной фермент транскрипции?
Какова роль мяРНК в процессинге?
В чем роль кэпирования и полиаделинирования мРНК?
Какие функциональные центры можно выделить в активной рибосоме?
В чем суть правила неоднозначности соответствия кодон-антикодон?
Назовите основные отличия в реализации генетической информации у про- и эукариот.
Сколько вариантов нуклеотидной последовательности мРНК могут соответствовать олигопептиду: метионин – глицин – серин – цистеин, учитывая вырожденность кода?
5. Основная и дополнительная литература по теме
Основная:
Генетика. Учебник для вузов /под ред. В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 638с.
Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. – М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. – 544с.
Дополнительная:
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3 Т. – М.: Мир, 1987.
Атлас по генетике. – М.: «ИД «Русь» - «Олимп», 2008. – 318с.
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. Пособие для вузов/И.Ф. Жимулев; под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 479с.
Инге-Вечметов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 592с.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2 Т. – М.: Мир, 1998.
Практическое занятие №11.
Тема занятия, его цели и задачи
Тема занятия: Наследственная и ненаследственная изменчивость.
Цель занятия: познакомиться с основными типами наследственной и ненаследственной изменчивости.
Задачи:
Познакомиться с мультифакториальным принципом формирования фенотипа как проявление единства генетических и средовых факторов;
Познакомиться с явлением модификационной изменчивости, методами ее изучения и закономерностями;
Сформировать представления о морфозах;
Закрепить знания о мутационной изменчивости как основе наследственной патологии человека;
Познакомиться с явлением множественного аллелизма, наследованием в серии множественных аллелей, функциональным критерием аллелизма.
Изучить типы геномных мутаций, разобрать особенности наследования у автополиплоидов.
2. Основные понятия, которые должны быть усвоены студентами в процессе изучения темы
Модификации, морфозы, тератогены, ВПР, рекомбинации, мутации, мутагены, мутации замены (миссенс, нонсенс, самиссенс) и фреймшифт, транзиция, трансверзия, множественный аллелизм, прототрофность, ауксотрофность, полиплоидия, анеуплоидия, гаплоидия, автополиплоидия, аллополиплоидия. 3. Вопросы к занятию
Определение и основные формы изменчивости.
Ненаследственная изменчивость:
А) Модификации, их виды. Примеры у человека. Норма реакции.
Б) Морфозы. Тератогенные факторы. Фенокопии.
3. Наследственная изменчивость:
А) Комбинативная изменчивость, ее генетический механизм и фенотипический эффект. Примеры.
Б) Мутационная изменчивость, определение и классификация мутаций в зависимости от уровня организации.
4. Генные мутации, их виды и примеры у человека.
5. Геномные мутации, их виды, механизм возникновения.
4. Вопросы для самоконтроля
Перечислите основные формы изменчивости.
Охарактеризуйте ненаследственную изменчивость. Перечислите виды модификаций и приведите примеры различных видов модификаций у человека.
Если известно, что в образце №105 в колосе пшеницы среднее число колосков 17,5, а σ = ±1,5 колоска, то мог ли принадлежать этому же образцу колос, имеющий 28 колосков?
Дайте характеристику морфозов и фенокопий. Перечислите тератогенные факторы.
Охарактеризуйте наследственную изменчивость. Объясните генетический механизм и фенотипический эффект комбинативной изменчивости.
Дайте определение мутаций.
Что такое множественный аллелизм. Приведите примеры множественных аллелей у человека.
При скрещивании пекарских дрожжей, нуждающихся в лизине и аргинине, всегда получаются диплоидные гибриды дикого типа – прототрофы. Что можно сказать об аллельности этих мутаций?
У диких норок окраска шерсти коричневая. Человек создал формы с различными окрасками: белой, серой нескольких оттенков, бежевой, черной и т.д. При скрещивании черной со стальной голубой или с белой получаются потомки с окраской меха дикого типа (коричневые). При скрещивании же стальной голубой с белым получаются потомки с промежуточной голубой окраской. Определите, мутации каких окрасок аллельны?
Что такое геномные мутации?
Чем автополиплоиды отличаются от аллополиплоидов?
Как конъюгируют гомологичные хромосомы у гексаплоида? Нарисуйте схемы всех возможных вариантов.
5. Основная и дополнительная литература по теме
Основная:
Генетика. Учебник для вузов /под ред. В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 638с.
Биология. /Под ред. В.Н. Ярыгина. В 2-х томах. – М.: Высшая школа, 2006.
Дополнительная:
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3 Т. – М.: Мир, 1987.
Атлас по генетике. – М.: «ИД «Русь» - «Олимп», 2008. – 318с.
Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике. – М.: Просвещение, 1979.
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. Пособие для вузов/И.Ф. Жимулев; под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 479с.
Инге-Вечметов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 592с.
Практическое занятие №12.
Тема занятия, его цели и задачи
Тема занятия: Хромосомные мутации
Цель занятия: познакомить студентов с различными типами хромосомных перестроек и их генетическими эффектами.
Задачи:
Изучить основные типы хромосомных перестроек и механизм их возникновения;
Научиться изображать схему конъюгации гомологичных хромосом и результаты мейоза у гетерозигот по различным хромосомным перестройкам;
Разобрать генетические эффекты хромосомных мутаций и их выявление с помощью генетического анализа;
Показать роль хромосомных перестроек в эволюционных преобразованиях кариотипов.
2. Основные понятия, которые должны быть усвоены студентами в процессе изучения темы
Аберрации, транслокации, Робертсоновская транслокация, дефишенси, делеции, дупликации, инверсии (парцентрические и перицентрические), транспозиции, сайт-специфическая и незаконная рекомбинация. 3. Вопросы к занятию
Мутационная изменчивость. Классификация мутаций по характеру изменения генома.
Внутрихромосомные мутации (инверсии, нехватки, дупликации), их генетические и цитогенетические эффекты.
Межхромосомные мутации (реципрокные и нереципрокные транслокации), их генетические и цитогенетические эффекты.
Механизмы возникновения перестроек
4. Вопросы для самоконтроля
Что такое хромосомные мутации?
Назовите меж- и внутрихромосомные перестройки.
Какие цитологические картины характерны для гигантских хромосом слюнных желез двукрылых насекомых, если имеют место в одной из гомологичных хромосом: инверсия? Дупликация? Потеря участка? Нарисовать схемы.
Какие генетические явления могут служить показателями наличия в генотипе инверсии в гетерозиготном состоянии?
Какие генетические явления могут говорить о наличии транслокации хромосом в генотипе?
Что такое сайт-специфическая рекомбинация?
Какова роль мигрирующих генетических элементов в возникновении хромосомных перестроек?
5. Основная и дополнительная литература по теме
Основная:
Генетика. Учебник для вузов /под ред. В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 638с.
Биология. /Под ред. В.Н. Ярыгина. В 2-х томах. – М.: Высшая школа, 2006.
Дополнительная:
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3 Т. – М.: Мир, 1987.
Атлас по генетике. – М.: «ИД «Русь» - «Олимп», 2008. – 318с.
Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике. – М.: Просвещение, 1979.
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. Пособие для вузов/И.Ф. Жимулев; под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 479с.
Инге-Вечметов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 592с.
Практическое занятие №13.
Контрольная работа №2. Практическое занятие №14.
Тема занятия, его цели и задачи
Тема занятия: Генетика популяций человека.
Цель занятия: познакомиться с закономерностями наследственности и изменчивости в популяциях как микроэволюционными процессами.
Задачи:
Изучить основные понятия популяционной генетики;
Рассмотреть генетические характеристики популяции человека;
Изучить особенности действия элементарных факторов в популяциях человека;
Познакомиться с популяционно-статистическим методом, его применением для определения генетической структуры популяции человека.
2. Основные понятия, которые должны быть усвоены студентами в процессе изучения темы
Популяция, панмиксия, генофонд, гетерогенность, полиморфизм, генетическая структура, генетический груз, дрейф генов, 3. Вопросы к занятию
Популяционная структура вида Ноmo sapiens. Классификация элементарных популяций.
Генетические характеристики человеческих популяций:
а) генофонд и генетическая гетерогенность человеческих популяций,
б) внутрипопуляционный полиморфизм, его классификация и примеры,
в) генетическая структура популяций, закон генетической стабильности Харди-Вайнберга, условия его действия в человеческих популяциях (механизмы, поддерживающие равновесие).
Демографические характеристики популяций (численность и ее прирост, половозрастная структура, брачность и плодовитость, семейная структура, рождаемость, смертность), их влияние на генофонд и генетическую структуру популяций.
Факторы, нарушающие генетическую стабильность популяций (эволюционные факторы) и специфика их действия в человеческих популяциях:
а) мутационный процесс и «генетический груз» популяции.
б) волны жизни.
в) изоляция.
г) миграция.
д) естественный отбор (виды отбора, показатели влияния отбора, значение системы отбор-контротбор).
е) «дрейф генов» и «эффект родоначальника». 4. Вопросы для самоконтроля
Дайте определение популяций человека. На какие три типа делят элементарные популяции человека?
Какой фактор играет ведущую роль в формировании элементарных популяций – общность территории проживания или родственные связи?
Почему популяцию называют открытой генетической системой?
Назовите генетические характеристики популяции.
Дайте определение генетической гетерогенности популяций. Какие механизмы лежат в её основе?
Дайте определение генетического груза. Назовите виды генетического груза по их происхождению.
Дайте определение внутрипопуляционного полиморфизма. Какой генетический механизм лежит в его основе?
По каким признакам полиморфны популяции человека? Приведите примеры.
Дайте определение генофонда популяции. Как соотносятся генофонд популяции и генофонд вида?
Что следует понимать под генетической структурой популяции? Какому закону она подчиняется?
Сформулируйте и выведите закон Харди-Вайнберга.
При каких условиях поддерживается равновесие аллелей в популяции?
Какие факторы нарушают равновесие, то есть обусловливают изменение генофонда и генетической структуры популяций?
Какие демографические процессы (демографические характеристики) оказывают влияние на динамику генофонда популяций?
Почему нежелательны близкородственные браки?
Назовите эволюционные факторы, нарушающие равновесие аллелей в популяции.
В чем особенности действия естественного отбора в популяциях человека?
Что такое “дрейф генов” и “эффект родоначальника”? В каких популяциях их действие имеет значение?
На каком законе популяционной генетики основан популяционно-статистический метод?
Возможности популяционно-статистического метода изучения наследственности человека.
В одной панмиктической популяции частота аллели в равна 0,1, а в другой – 0,9. В какой популяции больше гетерозигот?
5. Основная и дополнительная литература по теме
Основная:
Генетика. Учебник для вузов /под ред. В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 638с.
Биология. /Под ред. В.Н. Ярыгина. В 2-х томах. – М.: Высшая школа, 2006.
Дополнительная:
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3 Т. – М.: Мир, 1987.
Атлас по генетике. – М.: «ИД «Русь» - «Олимп», 2008. – 318с.
Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике. – М.: Просвещение, 1979.
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. Пособие для вузов/И.Ф. Жимулев; под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 479с.
Инге-Вечметов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 592с.
Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. Москва, Высшая школа, 1989г.
Лабораторный дрозофильный практикум по генетике. Лабораторное занятие №1.
|