Генетика растений и животных (стр. 1 )

ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра разведения и генетики сельскохозяйственных животных

ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по самостоятельному изучению курса для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 110900.62 – Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции

Ставрополь, 2011

УДК

ББК

Е67

Автор:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Генетика растений и животных: Методические рекомендации по самостоятельному изучению курса/. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «Агрус», 2011. – 24 с.

Методические рекомендации содержат краткое изложение материала по темам и методические советы по его изучению и усвоению.

Для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 110900.62 – Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции

ВВЕДЕНИЕ

Генетика – наука о наследственности и изменчивости – стремится постичь законы, определяющие сходства и различия между индивидуумами. Это необходимо для того, чтобы вооружить студентов – будущих технологов сельского хозяйства – знаниями тех сложных процессов, которые протекают в организме под влиянием генотипа и различных факторов внешней среды.

Как ведущая биологическая наука генетика является не только важнейшей теоретической дисциплиной, но и наукой практической, которая оказывает значительное влияние на современное развитие производительных сил общества, связанных с сельским хозяйством. Явления, которые она исследует, интересны и значимы для человека любой профессии. Овладеть генетикой для специалиста высшей квалификации совершенно необходимо: это дает возможность познать методы управления наследственностью и изменчивостью для получения нужных человеку форм организмов и в целях управления их индивидуальным развитием.

Приступая к изучению генетики, студенты должны хорошо изучить зоологию, ботанику и биохимию, т. к. эти науки тесно связаны с генетикой.

Познавая генетику, студенты овладевают одной из самых интересных и в тоже время фундаментальных научных дисциплин, создающих теоретическую и экспериментальную базу высшего аграрного образования.

Изучать курс генетики растений и животных необходимо по темам в следующем порядке. Сначала прочитать соответствующие страницы основного учебника, после ознакомиться с дополнительной литературой. При чтении студент должен разбирать рисунки, таблицы и схемы – это очень помогает усвоению материала.

При вторичном чтении материала по теме необходимо приступить к составлению конспекта, что обеспечит лучшее усвоение материала. По конспекту нужно составить ответы на вопросы для повторения, перечисленные в методических рекомендациях. Студенты обязаны творчески осмыслить, а не зазубрить фактические материалы, поэтому самостоятельная работа должна приближаться к научному исследованию.

Раздел I. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ТЕМАМ

Тема 1. Предмет и методы генетики. Генетика – одна из основополагающих наук современной биологии. Ветеринарная генетика – наука, изучающая роль наследственности в этиологии и патогенезе болезней и методы их профилактики. Сущность явлений наследственности и изменчивости. Этапы развития генетики. Вклад отечественных ученых в развитие генетики. Методы исследований в генетике. Значение генетики для формирования научного материалистического мировоззрения. Перспективы развития и задачи генетики в области растениеводства и животноводства.

Методические советы. Особое внимание при изучении данной темы следует уделить усвоению задач, которые решает генетика; изучить законы наследственности и изменчивости на всех уровнях организаций живых организмов: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном. Следует четко представлять, что объектами генетики являются живые организмы, находящиеся на всех уровнях эволюционного развития (микроорганизмы, растения, животные и человек). Приступая к изучению этого важного раздела генетики, следует обратить внимание на методы генетических исследований: гибридологический, цитологический, онтогенетический, популяционный, статистический. Следует обратить внимание на исторический ход развития генетики, смену ее этапов.

Вопросы для самопроверки:

1.  Что является предметом изучения генетики?

2.  Что такое изменчивость?

3.  Что является объектами изучения генетики?

4.  Какие методы изучения используют в генетике?

5.  Когда были высказаны первые генетические гипотезы?

6.  Кто впервые ввел в научную практику гибридологический анализ?

7.  Кто является основоположником генетики?

8.  Кто впервые ввел в научную практику генетических исследований статистический анализ?

9.  Кто и когда «переоткрыл» законы Менделя?

10.  Какие научные генетические исследования были осуществлены в период классической генетики?

11.  С каким открытием связывает переход генетики на современный этап развития?

12.  Почему генетика является методологической основой современной биологии?

13.  На какие сферы деятельности человека оказывает влияние генетика?

14.  Что такое наследственность?

15.  Что такое изменчивость?

Тема 2. Цитологические основы наследственности. Клетка как генетическая система. Морфологическое строение и химический состав хромосом. Типы хромосом. Гетерохроматин и эухроматин. Понятие о кариотипе, гаплоидном и диплоидном наборе хромосом. Аутосомы и половые хромосомы. Особенности кариотипов разных видов сельскохозяйственных животных и растений.

Деление клеток. Митоз. Периоды интерфазы и их значение в жизнедеятельности клетки. Митотический цикл. Значение митоза для поддержания в соматических клетках диплоидного набора хромосом. Классификация и общая характеристика различных форм патологии митоза. Механизмы патологии митоза.

Гаметогенез. Стадия образования половых клеток. Сперматогенез и оогенез, их особенности. Мейоз, редукционное деление. Кроссинговер. Эквационное деление. Патология мейоза (нерасхождение хромосом).

Оплодотворение. Патология при оплодотворении (полиандрия и полигения). Биологическая сущность двойного оплодотворения, открытого и его использование в семеноводстве. Генетическое значение мейоза, митоза и оплодотворения.

Методические советы. Изучение цитологических основ наследственности особенно важно для правильного понимания материальной основы и механизма наследственности. Так как клетка является основной формой существования жизни, необходимо изучить её строение и выяснить роль всех её структур в передаче наследственной информации.

В этой теме необходимо обратить внимание на строение ядра и хромосом. Изучить процессы деления ядра. Очень важно понять различия в митотическом и мейотическом типах делениях клеток. Изучение материала этой темы основывается на знании цитологии.

Вопросы для самопроверки:

1.  Назовите основные органоиды и химической состав клетки?

2.  Каковы особенности формы и строения хромосом?

3.  Назовите органоиды цитоплазмы и функции, которые они выполняют?

4.  Каково строение рибосом и их роль в жизни клетки.

5.  Расскажите о строении митохондрий и их функциях в жизни клетки.

6.  Каковы морфологическое строение и химический состав хромосом?

7.  Что такое идиограмма?

8.  Что такое хромосома? Где они расположены?

9.  Какие бывают хромосомы в зависимости от расположения в них центромера?

10.  Какие зоны различают в хромосоме в зависимости от интенсивности окрашивания их специальными красителями.

11.  Какие органоиды клетки играют решающую роль в осуществлении наследственности?

12.  В чем отличие соматических клеток от половых?

13.  Строение ядра соматической клетки.

14.  Кто такие организмы прокариоты и эукариоты?

15.  Назовите основные функции хромосом и их уникальные свойства.

16.  Что такое плечевой индекс хромосомы?

17.  Строение и роль лизосом в клетке?

18.  Строение и роль эндоплазматической сети в клетке?

19.  Какие хромосомы называют гомологичными?

20.  Какую роль в клетке выполняет аппарат Гольджи?

21.  Какие наблюдаются различия между соматическими и половыми клетками по набору хромосом?

22.  Что такое гаплоидный и диплоидный набор хромосом?

23.  Назовите диплоидный набор хромосом у основных видов с.-х. животных?

24.  Что такое кариотип и каковы его особенности у разных видов с.-х. животных и растений?

25.  В чем заключается генетическая сущность митоза?

26.  В чем заключается генетическая сущность мейоза?

27.  В результате каких процессов мейоза создаются материальные предпосылки увеличения комбинативной изменчивости?

28.  В чем отличие полового от бесполого размножения?

29.  Каково генетическое значение оплодотворения?

30.  Что такое аутосомы?

31.  Что происходит в интерфазе митоза по периодам?

32.  Что такое гаметогенез?

33.  Что называется геномом?

34.  Что такое оогенез и сперматогенез?

35.  В чем заключаются процессы микро - и макроспорогенеза у высших растений?

36.  В чем заключаются процессы микро - и макрогаметогенеза у высших растений?

37.  В чем состоит суть двойного оплодотворения у высших растений?

Тема 3. Закономерности наследования признаков при половом размножении. Менделя по скрещиванию растений и их роль в возникновении генетики как науки. Доминантность и рецессивность. Понятие о генотипе и фенотипе. Аллели и аллеломорфные признаки. Гомозиготность и гетерозиготность. Моногибридное скрещивание. Правило единообразия гибридов первого поколения. Правило расщепления. Типы доминирования: полное, неполное, кодоминирование, сверхдоминирование.

Дигибридное и полигибридное скрещивание. Расщепление по фенотипу и генотипу во втором поколении дигибридного скрещивания. Проявление комбинативной изменчивости. Закон независимого расщепления аллелей. Реципрокное, возвратное и анализирующее скрещивания. Значение анализирующего скрещивания для определения генотипа особей. Правило чистоты гамет. Примеры из практики животноводства по наследованию признаков при моногибридном и дигибридном скрещивании. Количественная и качественная специфика в проявлении генов. Экспрессивность и пенетрантность, плейотропия. Гены – модификаторы.