Кіріспе

Оқу әдістемелік кешен «Генетика» пәні бойынша 050607-Биология, 050113-Биология мамандықтарының студенттеріне осы курс бойынша оқушының жұмыстан неғұрлым тиімді ұйымдастыруға арналған барлық қажетті оқу-әдістемелік материалдарды құрайды. Білім беруде кредиттік технологияны пайдаланып, барлық құжаттарды бір кешенге біріктіре отырып, пәнді меңгеру процесінде студенттің білім, машықтануын және біліктілігін жоғары деңгейде көтеру мақсаты көзделіп отыр.

СОӨЖ- студенттің оқытушының басшылығымен өзіндік жұмысы, СӨЖ- студенттердің өзіндік жұмысы.

Оқыту бағдарламасы (Syllabus), семестрдің басында әрбір студентке беріліп, студенттің білімін тереңдетуге, пәнге деген ықылысының артуына, шығармашылық және зерттеушілік қабілеттері ашылып, одан әрі дамуына себебін тигізеді деп күтілуде.

Дәрістің қышқаша жазбасы судентке қайсы бір тақырыпты қарастыруда неге назар аудару керектігіне бағыт береді, санасына негізгі ұғымдар мен терминдерді енгізеді. Пәнді толықтай меңгеру үшін студент ұсынылған әдебиеттің барлығымен дерлік жұмыс өткізіп және өзіндік жұмысының барлық көлемін орындауы қажет.

Тапсырмалар мен жағдайлардың жиынтығы студенттерге кредиттерді тапсыруда пән бойынша өз білімдерін тексеруге және рейтингілік бақылауды тапсыруда, емтихан алуға арналған.

Генетика пәні бойынша оқу-әдістемелік кешеніне осы пән бойынша мәліметтер, дәрістердің тезистері, студенттердің өз бетінше жасайтын жұмысы және оқытушының жетекшілігімен орындалатын өзіндік жұмыстары бойынша тест тапсырмалары, курс бойынша емтихан сұрақтары кіреді.

2.Пәннің оқу-типтік бағдарламасы

Пәннің мазмұны

Кіріспе

Генетика пәні Тұқымқуалаушылық және өзгергіштік туралы түсінік. Тұқымқуалаушылық және өзгергіштіктің тірі ұйымының әртүрлі молекулалық, клеткалық, организмдік және популяциялық деңгейлерде көрінуі.

Биология ғылымдары арасындағы генетиканың орны. Генетиканың қайнар көзі. Г.Мендель жаңалығының мәні және оның теориялық маңызы.Негізгі генетикалық түсініктер «ген», «белгі», Гомо, геми және гетерозиготалық. Генотип, фенотип, аллель, доминанттылық және рецесивтілік. Фенотиптік және генотиптік өзгергіштік. Генетиканың әдістері. Гибридологиялы талдау- генетиканың ерекше негізгі әдісі ретінде генетика дамуының негізгі көрінісі. Негізгі генетикалық мектептер. Генетиканың міндеттері мен мақсаттарын шешу үшін генетиканың практикалық маңызы.

Негізгі бөлім

1.Тұқымқуалаушылықтың материалдық негізі

Клетка тұқымқуалаушылық пен өзін-өзі өндірудің негізі. Тірі ұйымның клеткалық және клеткалық емес формалары. Тұқымқуалаушылықта ядро мен цитоплазманың рөлі. Тұқымқуалаушылықтың цитологиялық негіздері, клетканың бөлінуі және өзін-өзі өндіруі.Митоз. Митоздыө цикл және митоздың фазалары.Мейоз және гаметалардың түзілуі.Мейоздағы ДНК синтезінің ерекшеліктері. Хромосомалардың санының кемуі. Хромосомалардың коньюгациясы. Хромосомалар санының кемуі. Хромосомалардың гаплойдты және диплоидты саны. Митоз бен мейоздың генетикалық рөлі. Мейоздың генетикалық бақылануы.

Кариотин Хромосомалар саны мен морфологиялық ерекшеліктері. Хромосомалар құрылысы: хромотида, хромонема, хромосоманың гетерохромотинді және эухроматинді аймақтары, хромомерлер, хромоорталықтар. Митоз хромосомаларының шиыршықталу және шиыршықсыздану айналымы. Хромосоманың репликациясы. Политения. Алып хромосомалар, хромосомалардың онтогенездік өзгергіштігі. Прокариоттар мен эукариоттар хромосомаларының молекулалық ұйымдасуы.

Тұқымқуалаушылықтың молекулалық негіздері.ДНҚ тұқым қуалау хабарының сақтаушысы екендігі. Нуклеин қышқылдарының генетикалық рөлінің дәлелдері. ДНҚ мен РНҚ құрылымы. Тұқым қуалайтын ақпараттың прокариоттық және эукариоттық клеткаларға берілу принциптері мен жүзеге асуы.

2.Белгілердің тұқымқуалаушылықтың негізгі заңдылықтары мен тұқымқуалаушылық принциптері

Гибридологиялық әдіс генетикалық талдаудың негізі екендігі. Гибридологиялық әдістің негіздері, обьектіні талдау, шағылыстыру үшін «Таза» материалды сұрыптау, жекелеген белгілердің талдануы, екі – үш ұрпақтарды зерттеу, статистикалық әдісті қолдану. Гибридолгиялық әдістерді шешуші қабілеті. Генетикалық символика. Будандастыру типтері. Будандастырудың жазылу ережелері.

Моногибридті будандастыруда Мендель ашқан тұқым қуалау заңдылықтары: гибридтердің бірінші ұрпағының біркелкілігі, екініші ұрпаққа ажырауы. Тұқымқуалаушылықтың үзілмелілігі туралы Мендельдің түсінігі. Гендер мен аллельдер туралы түсінік.

Екінші ұрпақтың фенотипі және генотипі бойынша ажырауы. «Гаметалар тазалығы» заңдылығының цитологиялық иегін қайыра және талдаушы шағылыстырудағы

ажырау. Талдаушы будандастырудың маңызы.Тетрадалық талдау. Адамның қан тобының тұқым қуалауы.Аллельді гендердің өзара әсері толық және толық емес доминанттылық, коодоминанттылық. Дигибридті будандастырудағы тұқымқуалау. Дигибридті будандастыруда генотип және фенотип бойынша ажырау.

Полигибридтік тұқым қуалау заңдылықтары. Гендердің тәуелсіз тұқымқуалау заңы. Ажыраулардың статистикалық сипаты. Тәуелсіз тұқым қуалаудағы ажыраудың жалпы формуласы.Генетикалық рекомбинация.

Мендель заңдарының іске асу жағдайлары. Белгілердің ди- және полигенді бақылануы негізінде мендельдік ажыраудан ауытқу.Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесулері: комплементарлық гендердің әсерінің типтері. Эпистаз, полимерия.

Сандық белгілерді тұқым қуалауының ерекше өзгешеліктері (полигеді тқұым қуалау). Сандық белгілерді зерттеуде статистикалық әдістерді қолдану.Ажырау нәтижесін талдау үшін қолданылатын математикалық талдау (Хи-квадрат тәсілі). Нақты сандық қатынастан ауытқудың себептері. Летальды гендердің әсері. Геннің көрінуінің сыртқы орта жағдайына бағыныштылығы (реакция нормасы). Модификаторлы гендер.

Гендердің плейотроптық әсері. Пенетранттылық және экспрессивтілік:трансгрессия құбылысы, оның селекциядағы ролі. Аллельді емес гендердің өзара әсеріне топ ажыраудың формулалары.

Жыныс генетикасы және жыныспен тіркескен белгілердің тұқым қуалау

Жынысты анықтау және жыныспен тіркесе тұқымқуалау.Жыныс хромосомалары, гомо-және гетерогаметалы жыныс. Жынысты анықтаудың хромосомалық теориясы. Жыныспен тіркескен белгілердің тұқым қуалауы.Жыныспен тіркескен белгілерді зерттеу үшін реципрокты (тура және кері) шағылыстырулардың маңызы. Жыныс хромосомалары ажырамаған кездегі тұқым қуалау. Хромосомалардың бірінші және екінші реттік ажырамасы. Жынысты анықтаудың баланстық теориясы. Интерсексер.Гинондроморфизм.

3.Тіркесе тұқымқуалау және кроссинговер

Тіркесе тұқым қуалау құбылысының ашылуы. Тіркесе тұқым қуалауды зерттеуде Т.Морган мектебі жұмыстарының маңызы. Тіркесудегі тұқым қуалаудың ерекшеліктері.Тіркесу топтары. Тіркесу топтары санының хромосомалардың гаплоидты санына сәйкес келуі. Тіркесе тұқым қуалаудың цитологиялық негіздері. Крассинговер.Крассинговерді зерттеуде талдаушы шағылыстыру мен тетрадалық талдаудың маңызы. Крассинговердің цитологиялық дәлелдері. Хромосомалардың жекелеген және көптеген айқасулары. Интерференция және коинциденция.Гендедің хромосомаларда түзу линия бойымен орналасуы. Геннің орналасу орнын табу (локализация). Генетикалық карталар, эукариоттарда олардың жасалу принциптері. Гендерді локализациялау үшін цитогенетикалық талдау мәліметтерін пайдалану. Хромосомалардың цитологиялық карталары. Мейоздық және митоздық кроссинговер. Кроссинговерге әсер етуші факторлар. Т.Морганның хромосомалық тұқымқуалаушылық теориясы, оның негізгі қағидалары.Кроссинговердің молекулалық механизмі. Хромосомалардың айқасуы мен гендер реккомбинациясының эвалюциядағы және өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер селекциясындағы ролі.

4.Хромосомалардан тыс тұқым қуалау

Хромосомалардан тыс тұқым қуалау заңдылықтары, хромосомалық тұқым қуалаудың өзгешелігі. Хромосомалардан тыс тұқым қуалауды зерттеу әдістері.

Белгілердің шығуына аналық цитоплазманың алдын ала әсері. Пластидтік тұқымқуалаушылық.Хромосомалар генетикасы.Өсімдіктерді шұбаржапырақтылықтың тұқым қуалауы.

Шұбаржапырақтылықтың типтері және оның тұқым қуалау механизмі.Митохондриялық тұқымқуалаушылық. Хлоропластар мен митахондриялар геномдары. Митахондриялар геномының ұйымдасуы. Цитоплазмалық аталық тазалығы (стерильділік).Гибридтік дисгенезис.Геномның мобильді элементтері.

Жұғу (инфекция) арқылы тұқым қуалау. Дрозофиладағы сигма факторының тұқым қуалауы. Плазмидтер. Прокариоттарға және эукариоттарға плазмидтердің таралуы. Эписомалар және бактериялардың коньюгациясы кезінде олардың тұқым қуалау хабарын тасымалдауға қатысуы.Генетикалық зерттеулерде плазмидтердің пайдаланылуы.

5.Генеткалық материалың өзгергіштігі

Тұқым қуалайтын (комбинативтік, және мутациялық) және тұқым қуаламайтын (модификациялық және онтогенездік) өзгергіштіктер туралы түсінік. Организмдердің тұқым қуалайтын өзгергіштігі эволюциясының негізі екендігі. Мутациялық өзгергіштік. Мутациялардың жіктелу принциптері, генеративті және соматикалық мутациялар, өздігінен және қолдан алынатын мутациялар.Хьюго де Фриздің мутациялық негізгі қағидалары.

Тұқым қуалайтын өзгергіштігі Н.И.Вавилов ашқан гомологиялық қатарлар заңы.Организмдердің тұқым қуалайтын өзгергіштігінің селекциялық процесс пен эволюциядағы ролі.

Гендік мутациялар.Гендік мутациялардың жіктелуі.Гендік мутациялардың себептері.Гендік мутациялардың пайда болуы молекулалық табиғатының жалпы сипаттамасы: негіздердің ауысуы, негіздердің түсіп қалуы немесе қосылуы, нонсенс, миссенс және фреймшифт типі.Гендік мутациялар мен хромосомалық қайта құрылудың пайда болуына тез қозғалғыш генетикалық элементтердің ролі. Хромосомалық қайта құрылулар: делециялар, лубликациялар, девишенсилер, инверсиялар, транслокациялар,транспозициялар.Хромосомалық қайта құрылуларды табудың цитологиялық әдістері.Хромосомдық қайта құрылулардың эволюциядағы ролі.

Геномдық мутациялар. Полиплоидия. Автополиплодия. Автополиполдиядағы мейоз. Автополиплодиядағы генетикалқы талдау.Аллополиплодия. Аллополиплодиядағы мейоз және тұқым қуалау.Амфидиплоидия өсімтал аллополиплоид пайда болуының механизмі екендігі. Полиплоидтық қатарлар. Полиплоидың эволюциядағы және селекциядағы ролі. Анеуплоидия: нуллисомиктер, моносомиктер, полисомиктер, олардың генетикалық талдауда пайдалануы. Анеуплоидтардың мейоздық ерекшеліктері және гаметалардың түзілуі, олардың тіршілікке қабілеттілігі мен өсімталдығы. Моносомалық талдау.

Өздігінен және қолдан жасалатын мутациялық процесс. Мутациялардың пайда болц деңгейіне сандық баға. Химиялық мутагенез.Химиялық агенттердің мутагендік әсер ету ерекшеліктері. Қоршаған ортаның мутагендері және оларды зерттеу әдістері. Тест-жүйелер және генетикалық белсенділікті сынау жүйелері. Комутагендер және антимутагендер. Мутагенез және канцерогенді. Радиациялық мутагенез: иондаушы сәуле мен ультракүлгін сәулелер генетикалық әсері. «Доза – эффект» заңдылықтары.