"Ģenētika" - kurss 2800 rub. no MSU, apmācība 15 nedēļas. (4 mēneši), datums: 2023. gada 7. decembris.

1. lekcija. Mendelisms. Eksperimenti, ko veica G. Mendels un viņa sekotāji.
Hibridoloģiskā analīze. Monohibrīda krustošanās, vienas no vecāku pazīmēm dominēšana F1 un segregācija E2 (3:1). Šķērsošanas analīze. Iedzimtais faktors ir diskrēta iedzimtības vienība – gēns. Ābolu gēna jēdziens, apgalvojums par principu, ka mantojumā nav pazīmes, bet gan gēnu alēles, kas kontrolē to attīstību

2. lekcija. Dihibrīda šķērsošana. Dominēšana F1 un šķelšanās F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Neatkarīga pazīmju kombinācija un neatkarīga pārmantošana. Parādības citoloģiskais pamats. Gēnu nealēliskā mijiedarbība. Gēns un iezīme. Iezīmes caurlaidība un izteiksmīgums. Normāla genotipa reakcija. Formāla ģenētiska pieeja pazīmju mantojuma analīzei. Nealēlisko gēnu mijiedarbības veidi: komplementārais, epistatiskais, polimērs.

3. lekcija. Hromosomu iedzimtības teorija T.G. U1organ.
Iedzimtie faktori – gēni lokalizējas hromosomās.
Gēni atrodas hromosomā lineārā secībā un veido gēnu saišu grupu. Starp homologām hromosomām var notikt sekciju apmaiņa (šķērsošana), kas izraisa gēnu kohēzijas traucējumus, t.i. ģenētiskais

rekombinācija. Šķērsošanas apjoms ir atkarīgs no attāluma starp gēniem hromosomā. Ģenētiskās kartes raksturo relatīvos attālumus starp gēniem, kas izteikti kā šķērsošanas procenti.

4. lekcija. Gēnu teorija. Sarežģīta gēnu struktūra. Funkcionālie un rekombinācijas testi alēlismam.

5. lekcija. Seksa ģenētika. Sekss ir sarežģīta, ģenētiski kontrolēta iezīme. Dzimuma noteikšanas ģenētiskie) un epiģenētiskie faktori. Gēni, kas kontrolē dzimuma noteikšanu un diferenciāciju. Hromosomu dzimuma noteikšana. Dzimuma hromosomu (X, Y un W, Z) galvenā funkcija ir saglabāt seksuālo dimorfismu un primāro dzimumu attiecību (N♂/N♀=1). Ar dzimumu saistītu iezīmju pārmantošana. Savstarpēji krusti. Vienveidības trūkums F1 hibrīdos un pazīmes pārmantošana atbilstoši “šķērsveida” tipam. Dzimuma hromosomu primārā un sekundārā nesadalīšana. Ginandromorfisms.

6. lekcija. Mutāciju un modifikāciju mainīgums. Iedzimto mainīgumu - mutāciju un kombināciju - raksturo genotipa izmaiņas. Modifikācija – nepārmantota mainība – modificē organisma fenotipu genotipa normālās reakcijas robežās. Mutācija ir atsevišķas izmaiņas pazīmē, kas tiek mantota no vairākām organismu un šūnu paaudzēm. Mutāciju klasifikācija: pēc ģenētiskā materiāla struktūras; pēc atrašanās vietas; pēc alēlija veida; notikuma dēļ.
Vides piesārņojuma ģenētiskās sekas. Mutagēni faktori Dažādu veidu mutāciju biežuma līmeņa uzraudzība vienās un tajās pašās ģeogrāfiskajās vietās. Zāļu, pārtikas piedevu, jaunu rūpnieciski ķīmisko savienojumu mutagēnās aktivitātes skrīnings. Organisma ar nemainīgu genotipu modifikācijas mainīguma izpausmes apjoms ir reakcijas norma.

7. lekcija. Mutācijas process: spontāns un inducēts. Mutācijas procesu raksturo: universālums un cēloņsakarība, statistika un noteikta biežums un ilgums laikā. Spontānas mutācijas rodas kļūdu rezultātā DNS šablonu sintēzes enzīmu darbībā. Mutācijas procesa ģenētiskā kontrole. Mutatoru gēni, antimutatoru gēni. Ģenētisko bojājumu labošanas sistēmas.
Inducētās mutaģenēzes modeļi (radiācijas, ķīmiskie un bioloģiskie). Atkarība no devas, laika raksturs, devas jauda (koncentrācija), premutācijas izmaiņas ģenētiskajā materiālā utt.
Metodes mutāciju kvantitatīvai uzskaitei. Gēnu mutāciju un hromosomu pārkārtojumu rašanās molekulārie mehānismi. "Adaptīvā" mutaģenēze. Problēma par "iegūto īpašību pārmantošanu".

8. lekcija. Populācijas ģenētika. Jebkura populācija sastāv no indivīdiem, kas vienā vai otrā pakāpē atšķiras pēc genotipa un fenotipa. Lai izprastu populācijā notiekošos ģenētiskos procesus, ir jāzina: 1) kādi modeļi nosaka gēnu izplatību starp indivīdiem; 2) vai šis sadalījums mainās no paaudzes paaudzē, un ja mainās, tad kā. Saskaņā ar Hārdija-Veinberga formulu ideālā līdzsvara populācijā dažādu genotipu proporcijām vajadzētu palikt nemainīgām bezgalīgi. Reālās populācijās šīs daļas var mainīties no paaudzes paaudzē vairāku iemeslu dēļ: mazs populācijas lielums, migrācija, mutāciju atlase, gēnu fonds populācijas, genoģeogrāfija (A.S. Serebrovskis), dabisko populāciju ģenētiskā neviendabība (S.S. Četverikovs), ģenētiski-automātiskie procesi (N.P. Dubinins).

Lekcija 9.10. Attīstības ģenētika. Mūsdienu attīstības bioloģija ir embrioloģijas, ģenētikas un molekulārās bioloģijas saplūšana. Gēnu mutācijas, kas kontrolē dažādus indivīda attīstības posmus, ļauj noteikt darbības laiku un vietu noteiktā gēna normālu alēli un identificē šī gēna produktu un - RNS, fermenta (polipeptīda) vai strukturālais proteīns. Dzimuma noteikšanas un diferenciācijas ģenētiskā kontrole. Rahvitijas ģenētikas paraugobjekti: Drosophila melanogaster - augļu muša, Caenorhabditis elegans - apaļais tārps, nematode, Xenopus laevis - spīļo varde, Mus musculus - laboratorijas pele, Arabidopsis Thaliana
Attīstības ģenētikas problēmas: diferenciālās gēnu aktivitātes analīze,
aktivitāte. Homeotiskās mutācijas, to loma ontoģenēzes sākumposmā. Individuālās attīstības epigenētika un tās perspektīvas. Ģenētiskā nospiedums. Apoptozes (ģenētiski ieprogrammētas šūnu nāves) un nekrozes nozīme daudzšūnu organismu individuālajā attīstībā. ALOFĒNISKĀS PELES – ģenētiskās mozaīkas.
Atšķirībā no dzīvniekiem, augos no izveidotā organisma somatiskajām šūnām ir iespējams iegūt pieaugušu, pilnvērtīgu augu (burkāni, tabaka, tomāti), kas spēj seksuāli vairoties. No izolētas šūnas augu hormonu ietekmē var iegūt veselu augu.
Genoma pārprogrammēšanas problēma diferencētās dzīvnieku šūnās. Embrionālās cilmes šūnas (ESC). Dažādu šūnu tipu totipotence, pluripotence un multipotence. Inducētu pluripotentu cilvēka fibroblastu šūnu (iPS) ģenerēšana, izmantojot transkripcijas faktoru Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4 pārprogrammēšanas induktorus
un Nanog.
Mugurkaulnieku klonēšana (Dolly the sheep, 1997), tagad ir klonēti desmitiem sugu dzīvnieki no zīdītāju klases (pele, govs, trusis, cūka, aita, kaza, rēzus pērtiķis un utt.).

Lekcija 11,12. Cilvēka ģenētika. Cilvēka biosociālā daba. Antropoģenētika un medicīniskā ģenētika. Pētījuma metodes: ģenealoģiskā, dvīņu, citoloģiskā, bioķīmiskā, molekulāri ģenētiskā, matemātiskā u.c.
Mendeļa - monogēnas un daudzfaktoriāli poligēnas pazīmes. Normāls cilvēka kariotips. Diferenciālā hromosomu krāsošana un Zivju metode. Hromosomu aberācijas un saistītie ģenētiskie sindromi.
Cilvēka genoma kartēšanas metodes. Cilvēka un peles somatisko šūnu hibridizācija. Cilvēka genoma sekvencēšana (3,5x109 bp) Genomika (strukturālā, funkcionālā, farmakogenomika, etnogenomika utt.).
Ģenētiskais polimorfisms ir cilvēka bioloģiskās daudzveidības pamats.DNS polimorfisma veidi (pēc mobilo ģenētisko elementu skaita un izplatības; pēc tandēma atkārtojumu kopiju skaita utt.).
Medicīniskā ģenētika. Medicīniskās ģenētiskās konsultācijas attīstība. Pirmsdzemdību diagnostika (kariotipēšana; DNS marķieri, bioķīmiskie un imunoloģiskie marķieri; prognoze pēcnācējiem). Demogrāfiskā ģenētika.
Eigēnika, gēnu terapija, ģenētiskā sertifikācija (problēmas un strīdīgi jautājumi).

13. lekcija. Atlases ģenētiskais pamats. Augu un dzīvnieku izvēle. Izejmateriāls (savvaļas formas, reģionalizētas augu šķirnes un dzīvnieku rūpnīcas šķirnes, inbred līnijas).
Hibridizācija - krustošanas metodes - starpsugu, krustošanās, intrabreding (outbreeding, inbreeding), rūpnieciskā krustošana.
Atlases metodes (masa - individuāli, pēc fenotipa - pēc genotipa, pēc ciltsraksta - pēc pēcnācēju kvalitātes). Hibrīda kukurūza (vienkāršie un dubultie starplīniju hibrīdi). Starplīniju cāļu olu un gaļas hibrīdi.
Heterozes un inkubācijas parādības - depresija.
Redīsu un kāpostu (Raphanobrassica) auglīgais hibrīds.
Biotehnoloģija un transgēno organismu izmantošana.