"Genetica" - cursus 2800 wrijven. van MSU, training 15 weken. (4 maanden), Datum: 7 december 2023.

Lezing 1. Mendelisme. Experimenten door G. Mendel en zijn volgelingen.
Hybridologische analyse. Monohybride kruising, dominantie van een van de ouderlijke kenmerken in de F1 en segregatie in de E2 (3:1). Kruising analyseren. Een erfelijke factor is een afzonderlijke eenheid van erfelijkheid: een gen. Het concept van het appelgen, een verklaring van het principe dat het geen eigenschappen zijn die worden geërfd, maar allelen van genen die hun ontwikkeling beheersen

Lezing 2. Dihybride kruising. Dominantie in F1 en splitsing in F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Onafhankelijke combinatie en onafhankelijke overerving van eigenschappen. Cytologische basis van het fenomeen. Niet-allelische interactie van genen. Gen en eigenschap. Penetratie en expressiviteit van een eigenschap. Normale reactie van het genotype. Formele genetische benadering voor het analyseren van de overerving van eigenschappen. Soorten interactie van niet-allelische genen: complementair, epistatisch, polymeer.

Lezing 3. Chromosomale theorie van erfelijkheid T.G. U1orgel.

Erfelijke factoren - genen zijn gelokaliseerd op chromosomen.
Genen bevinden zich in een lineaire volgorde op het chromosoom en vormen een genkoppelingsgroep. Er kan een uitwisseling van secties (crossing-over) plaatsvinden tussen homologe chromosomen, wat leidt tot verstoring van de gencohesie, d.w.z. genetisch
recombinatie. De mate van kruising is een functie van de afstand tussen genen op een chromosoom. Genetische kaarten karakteriseren de relatieve afstanden tussen genen, uitgedrukt als percentage van oversteken.

Lezing 4. Genentheorie. Complexe genstructuur. Functionele en recombinatietests voor allelisme.

Lezing 5. Genetica van seks. Seks is een complexe, genetisch gecontroleerde eigenschap. Genetische) en epigenetische factoren van geslachtsbepaling. Genen die geslachtsbepaling en differentiatie controleren. Chromosomale geslachtsbepaling. De belangrijkste functie van geslachtschromosomen (X, Y en W, Z) is het handhaven van seksueel dimorfisme en de primaire geslachtsverhouding (N♂/N♀=1). Overerving van geslachtsgebonden eigenschappen. Wederzijdse kruisen. Gebrek aan uniformiteit bij F1-hybriden en overerving van de eigenschap volgens het “crosswise” type. Primaire en secundaire non-disjunctie van geslachtschromosomen. Gynandromorfisme.

Lezing 6. Mutatie en modificatievariabiliteit. Erfelijke variabiliteit – mutatie- en combinatorisch – wordt gekenmerkt door een verandering in het genotype. Modificatie - niet-erfelijke variabiliteit - wijzigt het fenotype van een organisme binnen de normale reactiegrenzen van het genotype. Mutatie is een discrete verandering in een eigenschap die wordt overgeërfd via een aantal generaties organismen en cellen. Classificatie van mutaties: volgens de structuur van het genetisch materiaal; op locatie; op allelisch type; vanwege het voorkomen.
Genetische gevolgen van milieuvervuiling. Mutagene factoren Het monitoren van het frequentieniveau van verschillende soorten mutaties op dezelfde geografische locaties. Screening op mutagene activiteit van medicijnen, voedseladditieven, nieuwe industriële chemische verbindingen. De reikwijdte van de manifestatie van modificatievariabiliteit van een organisme met een onveranderd genotype is de norm van reactie.

Lezing 7. Mutatieproces: spontaan en geïnduceerd. Het mutatieproces wordt gekenmerkt door: universaliteit en causaliteit, statistiek en een bepaalde frequentie, en lengte in de tijd. Spontane mutaties treden op als gevolg van fouten in het functioneren van de enzymen voor de synthese van DNA-templates. Genetische controle van het mutatieproces. Mutatorgenen, antimutatorgenen. Reparatiesystemen voor genetische schade.
Patronen van geïnduceerde mutagenese (straling, chemisch en biologisch). Dosisafhankelijkheid, temporele aard, dosistempo (concentratie), premutatieveranderingen in genetisch materiaal, enz.
Methoden voor kwantitatieve boekhouding van mutaties. Moleculaire mechanismen van het optreden van genmutaties en chromosomale herschikkingen. "Adaptieve" mutagenese. Het probleem van ‘overerving van verworven kenmerken’.

Lezing 8. Populatiegenetica. Elke populatie bestaat uit individuen die in één of andere mate verschillen in genotype en fenotype. Om de genetische processen die in een populatie plaatsvinden te begrijpen, is het noodzakelijk om te weten: 1) welke patronen de verdeling van genen tussen individuen bepalen; 2) of deze verdeling van generatie op generatie verandert, en zo ja, hoe. Volgens de Hardy-Weinberg-formule zouden in een ideale populatie in evenwicht de verhoudingen van verschillende genotypen voor onbepaalde tijd constant moeten blijven. In echte populaties kunnen deze aandelen van generatie op generatie veranderen vanwege een aantal redenen: kleine populatieomvang, migratie, mutatieselectie, genenpool populaties, genogeografie (A.S. Serebrovsky), genetische heterogeniteit van natuurlijke populaties (S.S. Chetverikov), genetisch-automatische processen (N.P. Dubinin).

Lezing 9.10. Ontwikkelingsgenetica. De moderne ontwikkelingsbiologie is een samensmelting van embryologie, genetica en moleculaire biologie. Mutaties van genen die verschillende stadia van individuele ontwikkeling controleren, maken het mogelijk om het tijdstip en de plaats van actie te identificeren normaal allel van een bepaald gen en identificeer het product van dit gen in de vorm van en - RNA, enzym (polypeptide) of structureel eiwit. Genetische controle van geslachtsbepaling en differentiatie. Modelobjecten van genetica van rachvitia: Drosophila melanogaster - fruitvlieg, Caenorhabditis elegans - rondworm, nematode, Xenopus laevis - klauwkikker, Mus musculus - laboratoriummuis, Arabidopsis Thaliana
Problemen van ontwikkelingsgenetica: analyse van differentiële genactiviteit,
activiteit. Homeotische mutaties, hun rol in de vroege stadia van de ontogenese. Epigenetica van individuele ontwikkeling en de vooruitzichten ervan. Genetische inprenting. De rol van apoptose (genetisch geprogrammeerde celdood) en necrose tijdens de individuele ontwikkeling van meercellige organismen. ALLOFENISCHE MUIZEN – genetische mozaïeken.
In tegenstelling tot dieren is het in planten mogelijk om uit de somatische cellen van een gevormd organisme een volwassen, volwaardige plant (wortels, tabak, tomaten) te verkrijgen, die in staat is tot seksuele voortplanting. Uit een geïsoleerde cel kan onder invloed van plantenhormonen een hele plant worden verkregen.
Het probleem van de herprogrammering van het genoom in gedifferentieerde dierlijke cellen. Embryonale stamcellen (ESC's). Totipotentie, pluripotentie en multipotentie van verschillende celtypen. Generatie van geïnduceerde pluripotente menselijke fibroblastcellen (iPS) met behulp van inductoren voor herprogrammering van transcriptiefactoren Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
en Nanog.
Klonen van gewervelde dieren (Dolly het schaap, 1997). Tientallen soorten zijn inmiddels gekloond dieren uit de klasse van zoogdieren (muis, koe, konijn, varken, schaap, geit, resusaap en enz.).

Lezing 11,12. Menselijke genetica. Biosociale aard van de mens. Antropogenetica en medische genetica. Onderzoeksmethoden: genealogisch, tweeling, cytologisch, biochemisch, moleculair genetisch, wiskundig, enz.
Mendeliaanse - monogene en multifactoriële-polygene eigenschappen. Normaal menselijk karyotype. Differentiële kleuring van chromosomen en Fish-methode. Chromosomale afwijkingen en bijbehorende genetische syndromen.
Methoden voor het in kaart brengen van het menselijk genoom. Hybridisatie van somatische cellen van mens en muis. Sequencing van het menselijk genoom (3,5x109 bp).. Genomica (structureel, functioneel, farmacogenomica, etnogenomica, enz.).
Genetisch polymorfisme is de basis van de menselijke biodiversiteit Soorten DNA-polymorfisme (door het aantal en de verdeling van mobiele genetische elementen; door het aantal kopieën van tandemherhalingen, enz.).
Medische genetica. Ontwikkeling van medische genetische counseling. Prenatale diagnostiek (karyotypering; DNA-markers, biochemische en immunologische markers; prognose voor nakomelingen). Demografische genetica.
Eugenetica, gentherapie, genetische certificering (problemen en controversiële kwesties).

Lezing 13. Genetische basis van selectie. Selectie van planten en dieren. Bronmateriaal (wilde vormen, regionale plantenvariëteiten en fabrieksdierenrassen, inteeltlijnen).
Hybridisatie - kruisingsmethoden - interspecifiek, kruising, intrabreeding (uitteelt, inteelt), industriële kruising.
Selectiemethoden (massa - individueel, op fenotype - op genotype, op stamboom - op kwaliteit van nakomelingen). Hybride maïs (eenvoudige en dubbele interline-hybriden). Interline ei- en vleeshybriden van kippen.
De verschijnselen van heterosis en incubatie - depressie.
Intergenerieke vruchtbare hybride van radijs en kool (Raphanobrassica).
Biotechnologie en het gebruik van transgene organismen.