Программа по курсу дисциплины «Большой генетический практикум»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»

(Новосибирский государственный университет, НГУ)

Факультет Естественных Наук

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФЕН НГУ, профессор

_______________

«29» августа 2013 г.

Программа по курсу дисциплины

«Большой генетический практикум»

Направление подготовки

Биология 020201

Уровень подготовки выпускника

специалист

Форма обучения

Очная

Новосибирск 2013

1.1. Большой генетический практикум. Курс реализуется в рамках ООП по направлению подготовки 020201.65 Биология (специалист) как специальная дисциплина по выбору студента (СД. В1).

1.2.  Большой генетический практикум предназначается для обучения студентов старших курсов, специализирующихся на кафедре цитологии и генетики.

Основная цель проведения Практикума состоит в приобретении практических навыков при выполнении базовых методов классической генетики, иммуногенетики, цитогенетики и генной инженерии и ознакомлении с применяющимся в таких исследованиях оборудовании.

В задачи курса входит выполнение определенных заданий по разделам практикума, включающих основные методы, и анализ полученных результатов. Часть практикума проводится на базе лабораторий Института Цитологии и Генетики.

1.3.  По окончании Практикума студенты должны:

-  иметь представление о методах, с помощью которых проводятся исследования в классической генетики, молекулярной генетики и молекулярной биологии, цитогенетики, иммуногенетики;

-  знать физико-химические принципы, лежащие в основе методов генной инженерии, цитогенетики, иммунологии; особенности физиологии объектов, необходимые для разведения и работы;

-  овладеть базовыми методами каждого раздела.

1.4. Итоговый контроль: дифференцированный зачет

Текущий контроль: выполнение поставленной на практическом занятии задачи, выполнение двух заданий по разным разделам практикума и курсовой работы.

2.1.  Практикум весьма актуален, т. к. содержит базовые, классические методы и новейшие методики, востребованные во многих исследованиях.

Лабораторные занятия проводятся по 4 часа каждое 1-3 раза в неделю по потребностям учебного процесса. Практикум имеет 4 раздела, которые проводят разные преподаватели. Раздел «Генетика развития» проводится в 2-х вариантах по выбору студента: «Генетика развития мыши» и «Генетика развития дрозофилы». Текущем контролем является выполнение заданий в каждом разделе и контрольный опрос. Итоговая оценка составляется из оценок по разделам.

2.2.  Тематический план Практикума:

	Наименование разделов и тем	Количество часов
	Лекции	Семинары	Лабораторные работы	Самостоятель-ная работа	Всего часов
	Генетика дрозофилы			20 час.	30 час.	50
	Методические особенности работы и проведения генетического анализа у дрозофилы, правила протоколирования экспериментального материала. Составление плана эксперимента. Размножение линий. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Анализ признака (пенетрантность и экспрессивность). Скрещивание с линией со сцепленными ХХ. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Сегрегационный анализ. Метод доминантных маркеров. Анализ первых поколений. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Сегрегационный анализ. Метод рецессивных маркеров. Анализ следующих поколений. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Картирование гена в аутосоме рекомбинационным анализом. Анализ следующих поколений. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Картирование гена в Х-хромосоме рекомбинационным анализом. Анализ следующих поколений. Отбор и постановка скрещиваний			3	5	8
	Обсуждение и представление результатов.			2		2
	Иммуногенетика			20 час.	8	28
Трансплантация кожного лоскута и опухолей на мышах. Демонстрация законов трансплантации тканей			4	2	6
Микромодификация метода локального иммунного гемолиза по Ерне-Каннингему			4	1	5
Метод двойной иммунодиффузии по Оухтерлони			4	2	6
Метод радиальной иммунодиффузии по Манчини			4	1	5
Методы прямой и непрямой агглютинации. Иммунизация кроликов растворимым антигеном в полном адъюванте Фрейнда			4	2	6
Генетика развития дрозофилы			12 час
Развитие D. melanogaster от яйца до имаго. Фазы развития эмбриона и личинки.			4
Имагинальные диски. Трансплантация имагинальных дисков в брюшко имаго			4
Наблюдение экспрессии коллекции белков, меченых GFP, в различных тканях дрозофилы			4
Генетика развития мыши			12
Развитие мыши. Раннее развитие: предимплантационное и периимплантационное. Получение и сортировка одноклеточных стадий			4
Дробление. Особенности дробления у млекопитающих. Получение и сортировка дробящихся 2-х, 4-х, 8-и клеточных зародышей			2
Бластоцистогенез у млекопитающих. Получение и сортировка морул и бластоцист			2
Бластоцистогенез. Прямая трансплантация бластоцист			4
Стадии постимплантационного развития. Отработка навыков диссекции зародышей			4		6
Генная инженерия			20 час.
Клонирование			4		4
Трансгенез у Drosophila melanogaster			4		4
Современные методы геномного анализа Посещение центра секвенирования ДНК			4		4
Электрофорез			4		4
Иммуноблот			4		4
Итого по курсу			72	38	110

3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

3.1. Темы курсовых работ:

·  Биология размножения и жизненный цикл Drosophila.

·  Генетическая символика.

·  Методы получения мутаций.

·  Определение жизнеспособности. Методы выявления леталей.

·  GAL4 –UAS система.

·  Использование P-элементов для инсерционного мутагенеза. Энхансерные ловушки.

·  Методы получения соматических мозаиков, FRT – FLP система.

·  Геном дрозофилы.

·  Генетическое разнообразие у Drosophila.

·  Модели болезней человека на дрозофиле.

3.2. Образцы вопросов для подготовки к дифференцированному зачету:

Каким образом можно выделить из генома эукариотического организма ген, нуклеотидная последовательность которого не известна? Какие методы могут быть использованы для выявления паттерна экспрессии гена (ткане-, стадиеспецифичности)? В чем суть трансгенеза и какие могут быть проблемы при трансгенезе? Метод «Меллер 5». Способы запирания кроссинговера. Какие известны гены сегментации, как они работают? Возможности метода трансплантации имагинальных дисков. В чем отличие экспрессии GFP-меченых белков от экспрессии конструкции GAL4 –UAS Act GFP? Сегрегационный анализ. Метод рецессивных маркеров

·  Сегрегационный анализ. Метод рецессивных маркеров.

·  Картирование гена в аутосоме рекомбинационным анализом.

Использование P-элементов для инсерционного мутагенеза. Энхансерные ловушки. Методы выявления леталей. Методы получения мутаций. GAL4 система.

3.3. Список основной литературы:

Жимулев и молекулярная генетики. Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 2002, 2003.

Инге-Вечтомов с основами селекции. М.: Высш. шк., 1989.

Инструкции-протоколы для каждого занятия по генной инженерии.

, и др. Методы молекулярной генетики и генной инженерии – Новосибирск: Наука,. 1990.

А Практикум по иммунологии. Методическое пособие. Новосибирск. НГУ. 1999 год. 20 с.

Тихомирова анализ. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1990

Щелкунов инженерия. - Новосибирск. Издательство НГУ. 1994.

3.4. Интернет-ресурсы

Pub. med http://www. ncbi. nlm. nih. gov/sites/entrez

«Генетика дрозофилы»: http:///index. php? option=com_content&task=view&id=93&Itemid=70

Чадов символика. В кн.: Проблемы генетики в исследованиях на дрозофиле - Наука: Новосибирск. 1977. 278 с. С. 90 – 111.  Файл djvu

Fly Base. Главный ресурс всех дрозофилистов: http://flybase. org/

Bloomington Stock Center Блумингтонский центр, где можно заказать любые линии дрозофил:. http://flystocks. bio. indiana. edu/Browse/browse. htm

Программу составили:

канд. биол. наук, доцент

канд. биол. наук, ст. преп.

канд. биол. наук, ст. преп.

канд. биол. наук., профессор

докт. биол. наук

канд. биол. наук

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры цитологии и генетики ФЕН НГУ

от « 29_» августа 2013 года, протокол № _4___

Секретарь каф.