“Genetika” - tečaj 2800 rub. iz MSU, usposabljanje 15 tednov. (4 meseci), datum: 7. december 2023.

Predavanje 1. Mendelizem. Poskusi G. Mendel in njegovi privrženci.
Hibridološka analiza. Monohibridno križanje, dominacija ene od starševskih lastnosti v F1 in segregacija v E2 (3:1). Analiza prečkanja. Dedni dejavnik je diskretna enota dednosti – gen. Koncept jabolčnega gena, izjava o načelu, da se ne dedujejo lastnosti, temveč aleli genov, ki nadzorujejo njihov razvoj

Predavanje 2. Dihibridno križanje. Dominacija v F1 in razcep v F2 (9A-B-: ZA-bb: 3aaB-: 1 aabv). Neodvisna kombinacija in neodvisno dedovanje lastnosti. Citološka osnova pojava. Nealelna interakcija genov. Gen in lastnost. Prodornost in izraznost lastnosti. Normalna reakcija genotipa. Formalni genetski pristop k analizi dedovanja lastnosti. Vrste interakcij nealelnih genov: komplementarne, epistatične, polimerne.

Predavanje 3. Kromosomska teorija dednosti T.G. U1organ.
Dedni dejavniki – geni so lokalizirani na kromosomih.
Geni se nahajajo na kromosomu v linearnem vrstnem redu in tvorijo gensko vezno skupino. Med homolognimi kromosomi lahko pride do izmenjave odsekov (crossing over), kar vodi do motenj genske kohezije, tj. genetski

rekombinacija. Količina crossing overja je funkcija razdalje med geni na kromosomu. Genetske karte označujejo relativne razdalje med geni, izražene kot odstotek križanj.

Predavanje 4. Genska teorija. Kompleksna struktura genov. Funkcionalni in rekombinacijski testi za alelizem.

Predavanje 5. Genetika seksa. Spol je kompleksna, genetsko nadzorovana lastnost. Genetski) in epigenetski dejavniki določanja spola. Geni, ki nadzorujejo določanje in razlikovanje spola. Določanje kromosomskega spola. Glavna funkcija spolnih kromosomov (X, Y in W, Z) je vzdrževanje spolnega dimorfizma in primarnega spolnega razmerja (N♂/N♀=1). Dedovanje spolno vezanih lastnosti. Vzajemni križi. Pomanjkanje enotnosti pri hibridih F1 in dedovanje lastnosti po "navzkrižnem" tipu. Primarno in sekundarno neločenje spolnih kromosomov. Ginandromorfizem.

Predavanje 6. Variabilnost mutacije in modifikacije. Za dedno variabilnost - mutacijsko in kombinacijsko - je značilna sprememba genotipa. Modifikacija – nededna variabilnost – spremeni fenotip organizma v mejah normalne reakcije genotipa. Mutacija je diskretna sprememba lastnosti, ki se deduje skozi več generacij organizmov in celic. Razvrstitev mutacij: glede na zgradbo genetskega materiala; po lokaciji; po alelni vrsti; zaradi pojava.
Genetske posledice onesnaževanja okolja. Mutageni dejavniki Spremljanje stopnje pogostnosti različnih vrst mutacij na istih geografskih lokacijah. Preverjanje mutagenega delovanja zdravil, aditivov za živila, novih industrijskih kemičnih spojin. Obseg manifestacije modifikacijske variabilnosti organizma z nespremenjenim genotipom je norma reakcije.

Predavanje 7. Mutacijski proces: spontan in induciran. Za mutacijski proces so značilni: univerzalnost in vzročnost, statistika in določena frekvenca ter časovna dolžina. Spontane mutacije nastanejo kot posledica napak v delovanju encimov za sintezo DNK predloge. Genetski nadzor mutacijskega procesa. Mutatorski geni, antimutatorski geni. Sistemi za popravilo genetskih poškodb.
Vzorci inducirane mutageneze (radiacijske, kemične in biološke). Odvisnost od odmerka, časovna narava, hitrost odmerka (koncentracija), predmutacijske spremembe v genetskem materialu itd.
Metode za kvantitativno obračunavanje mutacij. Molekularni mehanizmi nastanka genskih mutacij in kromosomskih preureditev. "Adaptivna" mutageneza. Problem "dedovanja pridobljenih lastnosti."

Predavanje 8. Populacijska genetika. Vsaka populacija je sestavljena iz osebkov, ki se v eni ali drugi meri razlikujejo po genotipu in fenotipu. Da bi razumeli genetske procese, ki se pojavljajo v populaciji, je treba vedeti: 1) kateri vzorci urejajo porazdelitev genov med posamezniki; 2) ali se ta porazdelitev spreminja iz generacije v generacijo in če se spreminja, kako. Po Hardy-Weinbergovi formuli naj bi v idealni populaciji v ravnovesju deleži različnih genotipov ostali konstantni za nedoločen čas. V realnih populacijah se ti deleži lahko spreminjajo iz generacije v generacijo zaradi številnih razlogov: majhnosti populacije, migracije, selekcije mutacij, genskega sklada. populacije, genogeografija (A.S. Serebrovsky), genetska heterogenost naravnih populacij (S.S. Chetverikov), genetsko-avtomatski procesi (N.P. Dubinin).

Predavanje 9.10. Razvojna genetika. Sodobna razvojna biologija je spoj embriologije, genetike in molekularne biologije. Mutacije genov, ki nadzorujejo različne stopnje individualnega razvoja, omogočajo prepoznavanje časa in kraja delovanja normalni alel danega gena in identificira produkt tega gena v obliki in - RNA, encima (polipeptida) oz. strukturni protein. Genetski nadzor določanja in razlikovanja spola. Modelni objekti genetike rahvitije: Drosophila melanogaster - vinska mušica, Caenorhabditis elegans - glista, ogorčica, Xenopus laevis - krempljasta žaba, Mus musculus - laboratorijska miš, Arabidopsis Thaliana
Problemi razvojne genetike: analiza diferencialne genske aktivnosti,
dejavnost. Homeotske mutacije, njihova vloga v zgodnjih fazah ontogeneze. Epigenetika individualnega razvoja in njene perspektive. Genetski vtis. Vloga apoptoze (gensko programirane celične smrti) in nekroze v individualnem razvoju večceličnih organizmov. ALOFENSKE MIŠI – genetski mozaiki.
Za razliko od živali je v rastlinah iz somatskih celic oblikovanega organizma mogoče dobiti odraslo, polnopravno rastlino (korenje, tobak, paradižnik), sposobno spolnega razmnoževanja. Iz izolirane celice lahko pod vplivom rastlinskih hormonov dobimo celo rastlino.
Problem reprogramiranja genoma v diferenciranih živalskih celicah. Embrionalne matične celice (ESC). Totipotenca, pluripotenca in multipotenca različnih vrst celic. Generiranje induciranih pluripotentnih humanih fibroblastnih celic (iPS) z uporabo induktorjev reprogramiranja transkripcijskih faktorjev Oct4, Sox2, c-Mic, Klf4
in Nanog.
Kloniranje vretenčarjev (ovca Dolly, 1997), zdaj je kloniranih na desetine vrst živali iz razreda sesalcev (miš, krava, zajec, prašič, ovca, koza, opica rezus in itd.).

Predavanje 11,12. Človeška genetika. Biosocialna narava človeka. Antropogenetika in medicinska genetika. Raziskovalne metode: genealoške, dvojne, citološke, biokemične, molekularno genetske, matematične itd.
Mendelske - monogene in multifaktorsko-poligenske lastnosti. Normalen človeški kariotip. Diferencialno barvanje kromosomov in Fish metoda. Kromosomske aberacije in z njimi povezani genetski sindromi.
Metode za kartiranje človeškega genoma. Hibridizacija človeških in mišjih somatskih celic. Sekvenciranje človeškega genoma (3,5x109 bp).. Genomika (strukturna, funkcionalna, farmakogenomika, etnogenotika itd.).
Genetski polimorfizem je osnova človekove biodiverzitete Vrste polimorfizma DNA (po številu in razporeditvi mobilnih genetskih elementov; po številu kopij tandemskih ponovitev itd.).
Medicinska genetika. Razvoj medicinsko genetskega svetovanja. Prenatalna diagnostika (kariotipizacija; DNA markerji, biokemični in imunološki markerji; napoved za potomce). Demografska genetika.
Evgenika, genska terapija, genetska certifikacija (problemi in sporna vprašanja).

Predavanje 13. Genetske osnove selekcije. Izbor rastlin in živali. Izvorni material (divje oblike, regionalizirane rastlinske sorte in proizvodne pasme živali, samooplodne linije).
Hibridizacija - metode križanja - medvrstno, križanje, znotrajpasemsko (outbreeding, inbreeding), industrijsko križanje.
Selekcijske metode (masovno - posamezno, po fenotipu - po genotipu, po rodovništvu - po kakovosti potomcev). Hibridna koruza (enostavni in dvovrstni hibridi). Interline jajčni in mesni hibridi piščancev.
Pojavi heteroze in inkubacije - depresije.
Medrodni rodni hibrid redkvice in zelja (Raphanobrassica).
Biotehnologija in uporaba transgenih organizmov.