„Genetika“ - kurz 2800 rub. z MsÚ, tréning 15 týždňov. (4 mesiace), Dátum: 7. december 2023.

Prednáška 1. Mendelizmus. Pokusy G. Mendel a jeho nasledovníci.
Hybridologická analýza. Monohybridné kríženie, dominancia jedného z rodičovských znakov v F1 a segregácia v E2 (3:1). Analýza kríženia. Dedičný faktor je samostatná jednotka dedičnosti - gén. Koncept génu jablka, vyhlásenie princípu, že sa nededia vlastnosti, ale alely génov, ktoré riadia ich vývoj

Prednáška 2. Dihybridné kríženie. Dominancia v F1 a štiepenie v F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Nezávislá kombinácia a nezávislé dedičstvo vlastností. Cytologický základ javu. Nealelická interakcia génov. Gén a vlastnosť. Prenikavosť a expresivita vlastnosti. Normálna reakcia genotypu. Formálny genetický prístup k analýze dedičnosti vlastností. Typy interakcie nealelických génov: komplementárne, epistatické, polymérne.

Prednáška 3. Chromozomálna teória dedičnosti T.G. U1organ.
Dedičné faktory – gény sú lokalizované na chromozómoch.
Gény sú umiestnené na chromozóme v lineárnom poradí a tvoria skupinu génových väzieb. Medzi homológnymi chromozómami môže dôjsť k výmene úsekov (crossing over), čo vedie k narušeniu súdržnosti génov, t.j. genetický

rekombinácia. Miera prekríženia je funkciou vzdialenosti medzi génmi na chromozóme. Genetické mapy charakterizujú relatívne vzdialenosti medzi génmi, vyjadrené ako percento kríženia.

Prednáška 4. Génová teória. Komplexná štruktúra génov. Funkčné a rekombinantné testy na alelizmus.

Prednáška 5. Genetika sexu. Sex je komplexná, geneticky kontrolovaná vlastnosť. Genetické) a epigenetické faktory určovania pohlavia. Gény, ktoré riadia určovanie pohlavia a diferenciáciu. Chromozomálne určenie pohlavia. Hlavnou funkciou pohlavných chromozómov (X, Y a W, Z) je udržiavať sexuálny dimorfizmus a primárny pomer pohlaví (N♂/N♀=1). Dedičnosť znakov spojených s pohlavím. Vzájomné kríže. Nedostatok uniformity u hybridov F1 a dedičnosť znaku podľa „krížového“ typu. Primárna a sekundárna nondisjunkcia pohlavných chromozómov. Gynandromorfizmus.

Prednáška 6. Variabilita mutácií a modifikácií. Dedičná variabilita – mutačná a kombinačná – je charakterizovaná zmenou genotypu. Modifikácia – nededičná variabilita – modifikuje fenotyp organizmu v rámci normálnych reakčných limitov genotypu. Mutácia je diskrétna zmena znaku, ktorý sa dedí cez množstvo generácií organizmov a buniek. Klasifikácia mutácií: podľa štruktúry genetického materiálu; podľa miesta; podľa alelického typu; v dôsledku výskytu.
Genetické dôsledky znečistenia životného prostredia. Mutagénne faktory Sledovanie úrovne frekvencie rôznych typov mutácií v rovnakých geografických lokalitách. Skríning mutagénnej aktivity liečiv, potravinárskych prísad, nových priemyselných chemických zlúčenín. Rozsah prejavu modifikačnej variability organizmu s nezmeneným genotypom je normou reakcie.

Prednáška 7. Mutačný proces: spontánny a indukovaný. Mutačný proces je charakterizovaný: univerzálnosťou a kauzalitou, štatistikou a určitou frekvenciou a dĺžkou v čase. Spontánne mutácie sa vyskytujú v dôsledku chýb vo fungovaní enzýmov syntézy templátu DNA. Genetická kontrola procesu mutácie. Mutátorové gény, antimutátorové gény. Systémy na opravu genetického poškodenia.
Vzorce indukovanej mutagenézy (radiačná, chemická a biologická). Závislosť od dávky, časový charakter, dávkový príkon (koncentrácia), premutačné zmeny v genetickom materiáli atď.
Metódy kvantitatívneho účtovania mutácií. Molekulárne mechanizmy výskytu génových mutácií a chromozomálnych prestavieb. "Adaptívna" mutagenéza. Problém „dedenia získaných vlastností“.

Prednáška 8. Populačná genetika. Každá populácia pozostáva z jedincov, ktorí sa do tej či onej miery líšia genotypom a fenotypom. Aby sme pochopili genetické procesy vyskytujúce sa v populácii, je potrebné vedieť: 1) aké vzory riadia distribúciu génov medzi jednotlivcami; 2) či sa toto rozdelenie mení z generácie na generáciu a ak sa mení, tak ako. Podľa Hardyho-Weinbergovho vzorca by v ideálnej populácii v rovnováhe mali podiely rôznych genotypov zostať konštantné na dobu neurčitú. V reálnych populáciách sa tieto podiely môžu meniť z generácie na generáciu z niekoľkých dôvodov: malá veľkosť populácie, migrácia, výber mutácií, genofond populácie, genogeografia (A.S. Serebrovsky), genetická heterogenita prirodzených populácií (S.S. Chetverikov), geneticko-automatické procesy (N.P. Dubinin).

Prednáška 9.10. Vývinová genetika. Moderná vývojová biológia je spojením embryológie, genetiky a molekulárnej biológie. Mutácie génov, ktoré riadia rôzne štádiá individuálneho vývoja, umožňujú identifikovať čas a miesto pôsobenia normálna alela daného génu a identifikuje produkt tohto génu vo forme a - RNA, enzýmu (polypeptidu) príp. štruktúrny proteín. Genetická kontrola určovania pohlavia a diferenciácie. Modelové objekty genetiky rachvitie: Drosophila melanogaster - ovocná muška, Caenorhabditis elegans - škrkavka, háďatko, Xenopus laevis – žaba pazúrová, Mus musculus – laboratórna myš, Arabidopsis Thaliana
Problémy vývojovej genetiky: analýza rozdielnej génovej aktivity,
činnosť. Homeotické mutácie, ich úloha v skorých štádiách ontogenézy. Epigenetika individuálneho vývoja a jej perspektívy. Genetický odtlačok. Úloha apoptózy (geneticky programovaná bunková smrť) a nekrózy počas individuálneho vývoja mnohobunkových organizmov. ALOFÉNNE MYŠI – genetické mozaiky.
Na rozdiel od zvierat je možné v rastlinách zo somatických buniek vytvoreného organizmu získať dospelú, plnohodnotnú rastlinu (mrkva, tabak, paradajky), schopnú sexuálneho rozmnožovania. Z izolovanej bunky sa vplyvom rastlinných hormónov dá získať celá rastlina.
Problém preprogramovania genómu v diferencovaných živočíšnych bunkách. Embryonálne kmeňové bunky (ESC). Totipotencia, pluripotencia a multipotencia rôznych typov buniek. Generovanie indukovaných pluripotentných ľudských fibroblastových buniek (iPS) pomocou induktorov preprogramovania transkripčných faktorov Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
a Nanog.
Klonovanie stavovcov (ovca Dolly, 1997), V súčasnosti boli naklonované desiatky druhov zvieratá z triedy cicavcov (myš, krava, králik, prasa, ovca, koza, opica rhesus a atď.).

Prednáška 11,12. Ľudská genetika. Biosociálna povaha človeka. Antropogenetika a lekárska genetika. Metódy výskumu: genealogické, dvojčatové, cytologické, biochemické, molekulárne genetické, matematické atď.
Mendelovské - monogénne a multifaktoriálne-polygénne znaky. Normálny ľudský karyotyp. Diferenciálne farbenie chromozómov a Fishova metóda. Chromozomálne aberácie a súvisiace genetické syndrómy.
Metódy mapovania ľudského genómu. Hybridizácia ľudských a myších somatických buniek. Sekvenovanie ľudského genómu (3,5 x 109 bp). Genomika (štrukturálna, funkčná, farmakogenomika, etnogenomika atď.).
Genetický polymorfizmus je základom biodiverzity človeka Typy polymorfizmu DNA (podľa počtu a distribúcie mobilných genetických prvkov; počtom kópií tandemových opakovaní atď.).
Lekárska genetika. Rozvoj medicínskeho genetického poradenstva. Prenatálna diagnostika (karyotypizácia; DNA markery, biochemické a imunologické markery; prognóza pre potomkov). Demografická genetika.
Eugenika, génová terapia, genetická certifikácia (problémy a kontroverzné otázky).

Prednáška 13. Genetický základ výberu. Výber rastlín a živočíchov. Zdrojový materiál (divoké formy, regionalizované odrody rastlín a priemyselné plemená zvierat, inbredné línie).
Hybridizácia - metódy kríženia - medzidruhové, kríženie, vnútrošľachtenie (outbreeding, inbreeding), priemyselné kríženie.
Metódy selekcie (masové - individuálne, podľa fenotypu - podľa genotypu, podľa rodokmeňa - podľa kvality potomstva). Hybridná kukurica (jednoduché a dvojité medzilíniové hybridy). Medzilínové vaječné a mäsové hybridy kurčiat.
Fenomény heterózy a inkubácie - depresia.
Medzirodový plodný kríženec reďkovky a kapusty (Raphanobrassica).
Biotechnológia a využitie transgénnych organizmov.