- •Генетика
- •Содержание
- •1. Введение в курс генетики. Наследственная информация
- •2. Наследственная информация и её реализация в клетке
- •Лекция № 1
- •2. Место генетики среди биологических наук
- •3. Генетическая информация. Матричный принцип
- •Матричный принцип образования биомолекул
- •4. Днк как носитель генетической информации
- •Краткие сведения о структуре днк
- •5. Репликация днк
- •Лекция № 2
- •Свойства генетического кода:
- •2. Транскрипция
- •Транскрипция состоит из 3-х стадий:
- •3. Особенности строения и созревания и-рнк
- •4. Биосинтез белка (трансляция)
- •Синтез полипептида на рибосоме идет в 3 стадии:
- •5.Регуляция транскрипции
- •Лекция № 3
- •2. Кариотип, идиограмма, дифференцальная окраска хромосом
- •Дифференциальная окраска хромосом
- •3. Химический состав хромосом
- •4.Структурная организация хроматина
- •Уровни компактизации хроматина:
- •Эухроматин и гетерохроматин
- •5. Организация генетического материала в прокариотической клетке
- •Лекция № 4
- •1. Генетические эксперименты г. Менделя. Гибридологический метод
- •2. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя
- •3. Возвратное и анализирующее скрещивания
- •1 Вариант: 2 вариант:
- •4. Взаимодействие аллельных генов
- •5. Дигибридное скрещивание. 3й закон Менделя
- •6. Источники случайности в генетических процессах
- •7. Неслучайные отклонения от ожидаемого расщепления
- •8. Типы межаллельного взаимодействия генов
- •9.Особенности наследования количественных признаков
- •Лекция № 5
- •1. Сцепленное наследование генов
- •Опыты у. Бэтсона и р. Пеннета (1906):
- •2. Генетическое доказательство перекреста хромосом
- •3. Цитологические доказательства кроссинговера
- •4. Хромосомная теория наследственности
- •5. Особенности протекания и варианты кроссинговера
- •6. Факторы, влияющие на кроссинговер
- •Лекция № 6
- •1. Определение пола, первичные и вторичные половые признаки
- •Участков половых хромосом человека
- •2. Хромосомная теория определения пола
- •3. Балансовая теория определения пола
- •Универсальность балансовой теории определения пола
- •4. Роль условий среды в половой детерминации
- •5. Соотношение полов и его регуляция
- •6. Молекулярно-генетические механизмы половой детерминации и компенсации дозы генов
- •Теперь о компенсации дозы генов и ее механизмах
- •Компенсация дозы генов у млекопитающих
- •Лекция № 7
- •1. Основные закономерности и примеры цитоплазматического наследования у эукариот
- •Пример генотипической предетерминации цитоплазмы
- •2. Геном митохондрий
- •3. Геном хлоропластов
- •Лекция № 8
- •1. Классификация типов изменчивости
- •2. Мутационная теория Де Фриза
- •3. Множественный аллелизм
- •Примеры множественного аллелизма
- •5. Классификация мутаций
- •Классификация мутаций г. Мёллера
- •Генеративные и соматические мутации
- •Классификация мутаций по адаптивному значению
- •Прямые и обратные мутации
- •6. Плейотропный эффект мутаций
- •7. Экспрессивность и пенетрантность мутаций
- •8. Условные мутации
- •9. Методы учета мутаций
- •10. Спонтанные и индуцированные мутации
- •11. Генные мутации
- •Типы мутаций:
- •12. Модификационная изменчивость. Модификации
- •Лекция № 9
- •1. Инверсии
- •2. Транслокации
- •3. Делеции
- •4. Дупликации
- •5. Механизмы возникновения хромосомных перестроек и их значение
- •6. Типы геномных мутаций и их причины. Полиплоидия
- •7. Автополиплоидия
- •8. Аллополиплоидия
- •9. Анеуплоидия
- •10. Гаплоидия
- •Лекция № 10
- •1. Механизмы точковых мутаций
- •2. Экспансия тринуклеотидных повторов
- •3. Прямая коррекция мутационных повреждений
- •3.1. Репарация днк-полимеразой
- •4.Эксцизионная репарация
- •4.1. Темновая репарация
- •3.2. Световая репарация
- •3.3 Репарация алкилирующих повреждений
- •3.4. Репарация лигазой
- •4.2. Репарация неспаренных оснований
- •4.3. Пострепликативная репарация
- •Лекция № 11
- •1. Развитие представлений о гене
- •2. Аллелизм и критерии аллелизма
- •3. Тонкая структура гена
- •4. Современное определение гена
- •5. Оперонный принцип организации генов у эукариот
- •Лекция № 12
- •1. Регуляторная часть гена
- •1.1. Промоторы
- •1.2. Энхансеры
- •1.3 Инсуляторы
- •2.Структурная часть гена
- •2.1 Интроны и экзоны
- •2.2. Сплайсинг и альтернативный сплайсинг
- •3. Терминаторы транскрипции
- •4. Псевдогены
- •5. Кластерная организация генов в хромосомах эукариот
- •Лекция № 13
- •1. Геномика
- •2. Уникальные и повторяющиеся последовательности в геноме эукариот
- •3. Мобильные элементы генома
- •3.1 Открытие и классификация мобильных элементов
- •3.2. Мобильные элементы дрозофилы
- •3.4. Транспозоны млекопитающих
- •3.5. Значение мобильных элементов
- •Лекция № 14
- •1. Роль клеточного ядра в развитии
- •2. Доказательства тотипотентности генома
- •3. Детерминация
- •4. Генетика раннего эмбрионального развития дрозофилы
- •Лекция № 15
- •1. Человек как объект генетических исследований
- •2. Генеалогический метод
- •Типы наследования:
- •3. Близнецовый метод
- •4. Популяционно – статистический метод
- •5. Цитогенетический метод. Классификации хромосом
- •6. Биохимический метод
- •7. Биологическое и математическое моделирование
- •8. Дерматоглифика и пальмаскопия
- •Лекция № 16
- •1. Роль наследственности и среды в развитии патологии
- •Наследственные болезни человека
- •2. Хромосомные болезни
- •Полные трисомии
- •Пример частичных моносомий
- •3. Генные, или менделевские болезни
- •3.1 Энзимопатии
- •3.1.1 Нарушения аминокислотного обмена
- •3.1.2 Нарушения обмена углеводов
- •3.1.3 Нарушения липидного обмена
- •3.1.4 Нарушения свертывающей системы крови
- •3.2 Гемоглобинопатии
- •3.3 Коллагеновые болезни
- •3.4 Системные нарушения развития органов и тканей
- •4. Мультифакториальные заболевания
- •5. Болезни с нетрадиционным типом наследования
- •Митохондриальные болезни
- •Болезни экспансии тринуклеотидных повторов
- •Лекция № 17
- •1. Генетика рака
- •1.1 Признаки злокачественных опухолей
- •1.2 Причины возникновения опухолей
- •1.3 Онкогены
- •1.4 Онкосупрессоры
- •2. Диагностика наследственных болезней
- •3. Медико-генетическое консультирование
- •4. Принципы лечения наследственных заболеваний
- •5. Генотерапия
- •Лекция № 18
- •1. Селекция как процесс и как наука
- •2. Центры происхождения культурных растений и одомашнивания животных
- •3. Классификация типов скрещивания и методов разведения
- •4. Родственное скрещивание (инбридинг)
- •5. Неродственное скрещивание (аутбридинг)
- •6. Отдаленная гибридизация
- •7. Гетерозис
- •8. Искусственный отбор
- •8.1.Массовый отбор
- •8.2. Индивидуальный отбор
- •8.3.Комбинационная селекция
- •9. Современные методы селекции
- •Список использованных источников:
- •6 10000, Г. Киров, ул. Московская, 36, тел.: (8332) 64-23-56, http://vyatsu.Ru
2. Диагностика наследственных болезней
Используются экспресс-методы и методы пренатальной диагностики.
Экспресс-методы – это быстрые предварительные методы диагностики наследственной патологии у человека в постнатальный период.
1) Микробиологический ингибиторный тест Гатри позволяет выявлять некоторые биохимические нарушения у новорожденных. Из пятки новорожденного берут каплю крови на диски фильтровальной бумаги, которые помещают на агаровую культуру B. subtilis. Последнюю выращивают на минимальной питательной среде, содержащей антиметаболит искомой аминокислоты (например, фенилаланина). Антиметаболит должен одновременно тормозить рост микробов. При наличии в крови младенца большого количества фенилаланина разрушается антиметаболит, и микробы начинают бурно расти. Меняя антиметаболиты, с помощью этого теста можно диагностировать наличие в крови определенных аминокислот и углеводов (лейцина, гистидина, фруктозы, галатозы и др.).
2) Химические экспресс-методы используют простые цветные реакции для быстрой предварительной диагностики наследственных болезней обмена веществ. Например, для предварительной диагностики фенилкетонурии новорожденным в пеленки заворачивают полоску фильтровальной бумаги, смоченной 10% раствором FeCl3. При наличии в моче фенилпировиноградной кислоты наблюдается зеленое окрашивание фильтровальной бумаги. Для окончательной постановки диагноза используют биохимические методы, дающие более точные результаты.
3) Выявление Х- и Y-полового хроматина. Для выявления Х- и Y-хроматина чаще всего используется соскоб клеток слизистой оболочки щеки (буккальный эпителий) и разные способы окраски.
4) Дерматоглифический анализ (см. лекцию №16).
Пренатальная диагностика связана с решением ряда биологических и этических проблем до рождения ребенка, так как при этом речь идет не об излечении болезни, а об ее предупреждении до формирования клинической картины чаще путем изгнания плода.
Показания для пренатальной диагностики:
в семье точно установлено наследственное заболевание;
возраст матери старше 35 лет, отца – старше 40 лет;
наличие в анамнезе женщины спонтанных абортов, мертворождений, детей с пороками развития;
проживание супругов в зоне повышенного радиационного фона, с тератогенными воздействиями и др.
Методы, применяемые для пренатальной диагностики, делят на непрямые, когда объектом исследования является беременная женщина, и прямые, когда исследуется сам плод.
К непрямым методам относят генеалогические, цитогенетические, биохимические.
Прямые методы исследования плода бывают 2-х типов: неинвазивные и инвазивные. Неинвазивные – это ультразвуковые, электрокардиографические и др.
Инвазивные методы предполагают получение материала из самого плода для дальнейших генетических исследований. Известно 3 метода.
1) Хорионбиопсия – взятие эпителия ворсинок хориона для исследования через канал шейки матки под контролем УЗИ между 8-й и 12-й неделями беременности. Полученную ткань используют для цитогенетических и биохимических исследований и анализа ДНК. С помощью этого метода можно выявлять все виды мутаций (генные, хромосомные и геномные).
2) Амниоцентез – получение амниотической жидкости и клеток плода для последующего анализа. Пункцию проводят в конце первого, начале второго триместра беременности (13-22 недели) через брюшину в амбулаторных условиях под контролем ультразвукового обследования. Стерильным одноразовым шприцем набирают 10-20 мл амниотической жидкости. Жидкость используют для биохимических методов исследования (выявляют генные мутации), а клетки – для цитогенетического анализа, исследования ДНК и выявления Х- и Y-хроматина (диагностируют геномные и хромосомные мутации). Осложнения при этом методе исследования не превышают 1%.
3) Фетоскопия – осмотр плода фиброоптическим эндоскопом, введенным в амниотическую полость через переднюю стенку матки. Метод позволяет осмотреть плод, пуповину, плаценту и произвести биопсию. Метод сопровождается высоким риском прерывания беременности и технически сложен, поэтому имеет ограниченное применение.
