Strona główna

Studia dzienne III semestr


Pobieranie 20.53 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar20.53 Kb.
RAMOWY PROGRAM PRZEDMIOTU

GENETYKA

STUDIA DZIENNE III SEMESTR
Przedmiot obowiązkowy obejmujący 15 godzin wykładów i 30 godzin ćwiczeń.+ 12 godzin ćwiczeń terenowych, zakończony egzaminem.

Genetyka określa zasady dziedziczenia cech przez organizmy żywe. Poznanie sposobów dziedziczenia różnych cech konieczne jest dla właściwego ich zastosowania w praktyce- w hodowli roślin czy chowie zwierząt.

Aby właściwie zrozumieć przedstawiane w ramach przedmiotu zagadnienia konieczna jest wiedza z innych przedmiotów:

Botaniki – budowa komórki, struktura jądra komórkowego, podział komórki – mitoza i mejoza

Biochemii – budowa i funkcja kwasów nukleinowych i białek, replikacja DNA, transkrypcja, translacja.

Statystyki –trójkąt Pascala – dziedziczenie cech ilościowych , dziedziczenie cech w populacji.


Tematyka wykładów


HISTORIA GENETYKI. USYTUOWANIE GENETYKI POŚRÓD NAUK PRZYRODNICZYCH. CHEMICZNE NOŚNIKI DZIEDZICZNOŚCI.

Genetyka jako dziedzina praktyczna i dziedzina naukowa. Podejście do dziedziczenia cech od starożytności do czasów Grzegorza Mendla. Powiązanie genetyki z innymi dziedzinami nauk przyrodniczych. Budowa DNA i jej konsekwencje genetyczne. Historia odkrycia roli DNA w procesie dziedziczenia. Watson i Crick. Skład chemiczny, struktura i rola poszczególnych typów kwasów rybonukleinowych.

ORGANIZACJA JĄDRA KOMÓRKOWEGO. PODZIAŁY KOMÓRKI I ICH GENETYCZNE KONSEKWENCJE

Skład jądra komórkowego. Organizacja chromatyny. Budowa chromosomu. Typy chromosomów. Telomery. Mitoza i mejoza oraz ich znaczenie w przekazywaniu cech. Konsekwencje genetyczne nieprawidłowego przebiegu podziału komórki.

PRAWA MENDLA. ANALIZA GENETYCZNA.

Ojciec genetyki – Grzegorz Mendel. I i II Prawo Mendla.

ALLELE WIELOKROTNE. GENY LETALNE I SEMILETALNE. PLEJOTROPIA.

Definicja alleli wielokrotnych. Sposoby dziedziczenia alleli wielokrotnych. Grupy krwi i samoniezgodność. Geny letalne i subletalne- zasady dziedziczenia, przykłady. Definicja plejotropii. Plejotropia właściwa i plejotropia pozorna- przykłady.

WSPÓŁDZIAŁANIE GENÓW.

Geny monarchiczne. Współdziałanie komplementarne. Współdziałanie kompromisowe. Współdziałanie kompensacyjne. Epistaza genów dominujących. Epistaza genów recesywnych.

DZIEDZICZENIE CECH ILOŚCIOWYCH. ZJAWISKO TRANSGRESJI.

Przykłady cech ilościowych. Zasady dziedziczenia cech ilościowych – geny kumulatywne. Definicja zjawiska transgresji. Praktyczne wykorzystanie zjawiska transgresji.

SPRZĘŻENIE GENÓW. MAPOWANIE CHROMOSOMÓW. RUCHOME ELEMENTY GENETYCZNE- TRANSPOZONY.

Thomas Morgan i jego odkrycia. Liniowe ułożenie genów na chromosomach. Zjawisko crossing-over. Grupy sprzężeń. Typy gamet wytwarzanych przez geny sprzężone. Sposoby genetycznego i cytologicznego mapowania chromosomów. Zjawisko koincydencji. Barbara McClintock i jej odkrycie. Transpozony. Sposoby wycinania i włączania genetycznych elementów ruchomych do genomu. Przyrodnicza rola transpozonów

DZIEDZICZENIE PŁCI I CECH SPRZĘŻONYCH Z PŁCIĄ.

Typy genetycznej determinacji płci u roślin i zwierząt. Chromosomy płci i ich rola u różnych organizmów. Cechy sprzężone z płcią i sposoby ich dziedziczenia – odkrycia Thomasa Morgana.

DZIEDZICZENIE POZAJĄDROWE.

Pozajądrowe DNA w komórce. Historia powstania mitochondriów i chloroplastów. Genom mitochondrialny i chloroplastowy. Zasady dziedziczenia cech mitochondrialnych-. Genetyczne podstawy męskiej sterylności roślin. Zasady dziedziczenia cech chloroplastowych. Inne rodzaje pozajądrowego DNA i ich dziedziczenie.

MUTAGENEZA. KLASYFIKACJA MUTACJI. MUTACJE GENOWE. MECHANIZMY NAPRAWY DNA. MUTACJE CHROMOSOMOWE I ICH KONSEKWENCJE GENETYCZNE.

Definicja mutacji. Typy mutacji. Mutageny fizyczne i chemiczne. Mutacje genowe, przyczyny ich powstawania. Klasyfikacja mutacji genowych. Konsekwencje genetyczne mutacji genowych. Mechanizmy naprawy DNA- naprawa przez wycięcie, naprawa bezpośrednia, naprawa źle sparowanych zasad, naprawa rekombinacyjna, rola fotoliaz, naprawa SOS. Mutacje chromosomowe- delecja, duplikacja, inwersja, translokacja przyczyny ich powstawania i konsekwencje genetyczne. Chromosom kolisty. Izochromosomy. Znaczenie mutacji chromosomowych dla osobnika i populacji

MUTACJE GENOMOWE

Aneuploidy. Przyczyny ich powstawania. Typy aneuploidów. Konsekwencje genetyczne i fenotypowe braku lub nadmiaru chromosomów. Efekt dawki genu. Sposoby dziedziczenia cech u aneuploidów. Euploidy. Autopoliploidy. Przyczyny ich powstawania. Sposoby dziedziczenia cech u autopoliploidów. Gospodarcze znaczenie autopoliploidów. Allopoliploidy – mieszańce międzygatunkowe. Sposoby ich powstawania. Przyczyny niepłodności mieszańców międzygatunkowych i sposoby przywracania im płodności. Ważne gospodarczo allopoliploidy i historia ich powstania.

GENETYKA ODPORNOŚCI. TEORIA GEN NA GEN. TRANSFORMACJA KOMÓREK. WPROWADZANIE GENÓW ODPORNOŚCI DO ROŚLIN UPRAWNYCH. Definicja czynnika chorobotwórczego, choroby i odporności. Badania Flora. Teoria gen na gen. Podstawy inżynierii genetycznej. Krzyżowanie somatyczne. Kultury „in vitro”. Sposoby transformacji komórek roślinnych. Źródła genów odporności i sposoby ich wprowadzania do komórek roślinnych. Praktyczne znaczenie roślin GMO odpornych na choroby i szkodniki.

GENETYKA POPULACJI. DRYF GENETYCZNY.

Populacja mendlowska. Prawo Hardy`ego i Weinberga. Dryf genetyczny. Przyczyny powstawania dryfu genetycznego. Konsekwencje dryfu genetycznego dla populacji.

KOD GENETYCZNY. REGULACJA FUNKCJI GENU U PROCARYOTA. TEORIA OPERONU. REGULACJA FUNKCJI GENU U EUCARYOTA.

Charakterystyka kodu genetycznego. Sposoby regulacji funkcji genu u Procaryota- rola białek allosterycznych. Budowa i funkcja operonu. Operon laktozowy. Operon tryptofanowy. Regulacja funkcji genu u Eucaryota - na różnych poziomach struktury genomu. Znaczenie intronów. iRNA. Dziedziczenie epigenetyczne.

PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIA GENETYKI.

Znaczenie znajomości zasad dziedziczenia cech w różnych dziedzinach działalności człowieka,: rolnictwie, ogrodnictwie, weterynarii, medycynie, doradztwie rodzinnym, kryminalistyce.

Tematyka ćwiczeń


BUDOWA I FUNKCJA DNA. ROLA KWASÓW NUKLEINOWYCH W KOMÓRCE. CYTOGENETYKA.

Budowa DNA. Znaczenie poszczególnych typów kwasów nukleinowych dla prawidłowego funkcjonowania komórki. Genetyczne różnice komórki roślinnej i zwierzęcej.

PODZIAŁY KOMÓRKI. KONSEKWENCJE GENETYCZNE BŁĘDNYCH PODZIAŁÓW KOMÓRKI. TWORZENIE GAMET.

Mitoza i jej znaczenie. Mejoza. Genetyczne konsekwencje nieprawidłowego przebiegu I i II podziału mejotycznego. Skład genetyczny gamet organizmów diploidalnych i poliploidalnych – homozygotycznych i heterozygotycznych.

SKŁAD JĄDRA KOMÓRKOWEGO. LICZBA I BUDOWA CHROMOSOMÓW ORGANIZMÓW RÓŻNYCH GATUNKÓW.

Budowa jądra komórkowego. Budowa chromosomu. Liczba chromosomów w różnych typach komórek i tkanek.

PRAWA MENDLA. ANALIZA GENETYCZNA- ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Definicje podstawowych pojęć genetycznych. Krzyżowanie testowe i jego znaczenie w analizie genetycznej. Podstawy analizy genetycznej. Zastosowanie praw Mendla do rozwiązywania problemów dziedziczenia jednej i dwóch par alleli – zadania.

ALLELE WIELOKROTNE. GENY LETALNE. - ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Zasady dziedziczenia alleli wielokrotnych na przykładzie genów samoniezgodności i grup krwi u człowieka. Rozwiązywanie zadań. Przykłady odstępstw od dziedziczenia zgodnie z prawami mendla z powodu obecności w genomie genów letalnych, rozwiązywanie zadań.

WSPÓŁDZIAŁANIE GENÓW – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Rozwiązywanie zadań ilustrujących poszczególne rodzaje współdziałania genów.

SPRZĘŻENIE GENÓW. MAPOWANIE CHROMOSOMÓW – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Typy gamet wytwarzanych w wyniku crossing-over. Zastosowanie trzypunktowej analizy genetycznej do ustalania kolejności i odległości genów na chromosomie. Rozwiązywanie zadań.

DZIEDZICZENIE CECH SPRZĘŻONYCH Z PŁCIĄ – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Typy genetycznej determinacji płci. Geny znajdujące się na chromosomach płci. Zasady dziedziczenia cech sprzężonych z płcią- rozwiązywanie zadań.

MUTACJE GENOWE I ICH KONSEKWENCJE GENETYCZNE.

Klasyfikacja mutacji. Przyczyny powstawania mutacji. Genetyczne konsekwencje mutacji. Rozpoznawanie mutacji- rozwiązywanie zadań.

DZIEDZICZENIE CECH U POLIPLOIDOW – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Tworzenie gamet przez różne rodzaje poliploidów. Zasady dziedziczenia cech u poliploidów – rozwiązywanie zadań.

DZIEDZICZENIE POZAJĄDROWE – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

DNA pozajądrowy- podobieństwa i różnice w budowie i funkcji w stosunku do DNA jądrowego. Rodzaje męskiej sterylności roślin. Zasady dziedziczenia cech pozajądrowych.- rozwiązywanie zadań.

DZIEDZICZENIE CECH ILOŚCIOWYCH. TRANSGRESJA. – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ.

Zasady dziedziczenia genów kumulatywnych. Zastosowanie rachunku prawdopodobieństwa w genetyce. Zjawisko transgresji. Zasady dziedziczenia cech ilościowych – rozwiązywanie zadań

DZIEDZICZENIE CECH W POPULACJI – ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ

Prawo Hardy`ego-Weinberga. Równowaga Hardy`ego-Weinberga. Zmiana frekwencji genów w populacji – rozwiązywanie zadań. Dryf genetyczny.

ZASTOSOWANIE ZASAD GENETYKI W PRAKTYCE ROLNICZEJ – HODOWLA ROŚLIN, CHÓW ZWIERZĄT.

Znaczenie znajomości zasad dziedziczenia różnych cech w praktyce rolniczej: heterozja, chów wsobny, wykorzystanie haploidów, mutageneza, mutacje genowe, mutacje genomowe (autopoliploidy, allopoliploidy), wykorzystanie technik inżynierii genetycznej.


Zalecana literatura


Gajewski W. Genetyka ogólna i molekularna. PWN Warszawa 1983

Malinowski E. Genetyka. PWN Warszawa 1978

Srb A.M., Owen R.D., Edgar R.S. Genetyka ogólna PWN Warszawa 1989

Joachimiak A. Genetyka. Małopolska Oficyna Wydawnicza „Korona” 2003

Winter P.C., Hickey G.I., Fletcher H.L. Krótkie wykłady- genetyka. PWN Warszawa 2000

Berg P., Singer M. Język genów. Poznawanie zasad dziedziczności. Prószyński i S-ka. Warszawa 1997



Orzeszko-Rywka A., Rochalska M. Przewodnik do ćwiczeń z genetyki. Wydawnictwo SGGW 2004

Tematyka zajęć terenowych

Miejsce odbywania ćwiczeń – ogród Botaniczny PAN w Powsinie


Zapoznanie studentów z:

  • sposobami rozmnażania różnych gatunków roślin,

  • bioróżnorodnością roślin na podstawie wybranych taksonów,

  • zmianami genetycznymi zachodzącymi podczas udamawiania roślin i tworzenia odmian uprawnych z gatunków dzikich,

  • sposobami przywracania środowisku ginących gatunków,

  • metodami transformacji komórek roślinnych,

  • wykorzystaniem kultur „in vitro” w ochronie ginących gatunków roślin,

  • metodami zachowania zasobów genowych rzadkich i ginących gatunków roślin - bank genów.

Niezbędne pomoce naukowe


Rozbicki J., Janakowski S. (red) Przewodnik metodyczny do ćwiczeń terenowych dla studentów studiów inżynierskich kierunku rolnictwo. Wydawnictwo SGGW 2006





©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość