Механизмы наследственности и изменчивости

Понятие о наследственности. Наследственность как способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Молекулярные механизмы реализации наследственной информации. ДНК как носитель наследственной информации. Строение ДНК и механизм ее репликации. Понятие о кариотипе. Строение и функции интерфазного ядра. Природа гена. Эволюция представлений о гене. Локализация гена в хромосоме. Генетические карты хромосом растений, животных и микроорганизмов. Теория гена. Концепция 1 ген.— 1 фермент.

Клеточный цикл. Характеристика фаз клеточного цикла. Митоз как механизм бесполого размножения у эукариот. Митоз и его типы. Наследование при бесполом размножении. Механизмы бесполого размножения.

Цитологические основы бесполого и полового размножения.

Цитологические основы полового размножения. Мейоз и его типы. Мейоз как составная часть микро- и мегаспоргенеза у цветковых растений и овогенеза у животных и человека. Половое размножение как источник комбинативной изменчивости и эволюции.

Чередование гапло- и диплофазы в циклах воспроизводства растений, животных и микроорганизмов. Основные направления эволюции в изменении соотношения этих фаз. Спорофит и гаметофит, спорогенез и гаметогенез в эволюции цветковых растений.

Наследование при взаимодействии аллельных и неаллельных генов.

Закономерности моногенного наследования. Гибридологический метод как основа генетического анализаПравила доминирования и чистоты гамет Г. Менделя. Цитологические основы расщепления. Значение реципрокных скрещиваний. Анализирующее скрещивание и его значение. Понятие о генотипе и фенотипе.

Закономерности ди- и полигибридных скрещиваний. Закон Г. Менделя о независимом комбинировании пар признаков. Принцип дискретности генотипа как основной принцип генетики. Множественные аллели.

Особенности наследования при взаимодействии неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия, модифицирующее действие генов. Наследование количественных признаков. Изменение расщепления по фенотипу в зависимости от типа взаимодействия генов. Плейотропное действие генов.

Основные закономерности наследования при сцеплении генов. Сцепление и кроссинговер (закон Т. Моргана) Генетические и цитологические доказательства кроссинговера. Локализация гена в хромосоме. Цитологические механизмы рекомбинации. Генетические карты хромосом растений, животных и микроорганизмов. Основные положения хромосомной теории наследственности.

Закономерности сцепленного с полом наследования. Механизмы определения пола: сингамный, прогамный, эпигамный. Типы соотношения половых хромосом у разный видов животных и растений. Генотип как целостная система.

Нехромосомное ( цитоплазматическое) наследование

Генетика человека. Человек как объект генетических исследований. Методы изучения генетики человека. Генеалогический метод как метод изучения характера наследования признаков. Анализ родословных. Цитогенетический метод. Кариотип человека в норме и патологии. Хромосомные болезни человека и методы их диагностики. Биохимический метод. Генетический контроль цепей метаболизма у человека. Близнецовый метод и его использование для разработки проблемы "Генотип и среда". Популяционный метод как метод определения частоты встречаемости и распределения отдельных генов среди населения. Изоляты. Наследственные болезни и их распространение в популяциях человека. Понятия о наследственных и врожденных аномалиях. Причины возникновения врожденных и наследственных заболеваний. Генетическая опасность радиации, химических мутагенов и канцерогенов. Значение исследований по определению степени генетического риска контакта с мутагенами среды. Возможность терапии наследственных аномалий человека путем активного вмешательства в индивидуальное развитие. Значение ранней диагностики. Роль наследственности и среды в обучении и воспитании.

Распределение наследственной информации у прокариот и эукариот. Особенности строения генетического аппарата и передачи наследственности у бактерий и вирусов. Трансформация. Трансдукция. Конъюгация. Эписомы, плазмиды, особенности их поведения в клетке.

Изменчивость, ее причины и методы изучения. Классификация изменчивости с позиций современной генетики. Норма реакции генотипа. Модификационная изменчивость, ее адаптивное и эволюционное значение. Мутационная изменчивость. Классификация мутаций по изменению генотипа и по влиянию на жизнеспособность организма. Зависимость проявления мутаций от генотипа в целом. Эволюционная роль мутационной изменчивости. Спонтанный и индуцированный мутагенез Основные характеристики спонтанного мутационного процесса. Физические и химические мутагенные факторы и их значение в условиях загрязнения окружающей среды.

Генетические основы онтогенеза. Механизмы дифференцировки, действия и взаимодействия генов, генотип и фенотип, стадии и критические периоды онтогенеза.

Генетические основы селекции: Предмет и методы селекции. Учение об исходном материале. Одомашнивание как первый этап селекции. Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости, значение его для понимания закономерностей эволюции, для практической селекции.

Понятие о породе, сорте, штамме. Отбор и его творческая роль. Источники изменчивости для отбора. Комбинативная изменчивость. Принципы подбора пар для скрещивания. Использование индуцированной мутационной изменчивости в селекции растений, животных и микроорганизмов. Методы отбора. Индивидуальный и массовый отбор. Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Инбридинг и аутобридинг. Гетерозис и гипотезы о его механизме. Использование простых и двойных линейных гибридов в растениеводстве. Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности. Полиплоидия и отдаленная гибридизация в селекции. Клеточная, хромосомная и генная инженерия как новейшие методы селекции. Генетически модифицированные (трансгенные) растения и животные. Трансгенные продукты, аргументы за и против их производства и использования.