Материалы для организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Генетика» (стр. 1 )

Материалы для организации самостоятельной работы студентов

по дисциплине «Генетика»

№ п/п	Раздел дисциплины	Тема раздела	Вопросы для самостоятельной подготовки
1	Раздел 1. Введение. Генетика как наука	1.1. Предмет, цель, задачи и методы генетики. История развития генетики.	1.Что является предметом изучения генетики? 2.Каковы цель и задачи генетики как науки? 3.Перечислите основные методы генетики? Дайте краткую характеристику каждого метода. 4. В чем заключается гибридологический метод? Кто сформулировал основные правила гибридологического метода? Назовите эти правила. 5. В чем заключается генеалогический метод? 6. В чем суть близнецового метода? 7. Кого называют близнецами? 8. Каких близнецов называют дизиготными? Каких близнецов называют монозиготными? 9. Какой метод исследования в генетике называют цитогенетическим? 10. В чем суть метода гибридизации соматических клеток? 11. Что такое биохимический метод исследования в генетике? 12. В чем суть молекулярно-генетического метода исследования? 13. Какой метод исследования называется феногенетическим? 14. Какой метод называют популяционным? Что можно выяснить с помощью популяционного метода исследования? 15. Какие технические изобретения и научные открытия явились предпосылками возникновения генетики как науки? 16.Каковы основные этапы изучения генетики? 17. Перечислите основных ученых, внесших вклад в развитие генетики как науки. 18. Какова роль генетики в современной биологической науки? 19. Перечислите основные достижения современной генетики. 20. Каковы перспективы развития генетики?
2	Раздел 2. Материальные основы наследственности	2.1. Строение и функции ДНК и РНК.	1. Как были открыты нуклеиновые кислоты? 2. Каковы химический состав и строение нуклеиновых кислот? 3. Что такое нуклеотид и каково его строение? 4. Какой фермент участвует в образовании цепи нуклеотидов? 5. Какова первичная структура ДНК? 6. В чем суть правила Чаргаффа? 7. Какова вторичная структура ДНК? 8. Какие азотистые основания называются комплементарными? В чем заключается комплементарность оснований? 9. Что означает антипаралельность полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК? 10. Какова третичная структура молекулы ДНК? 11. Каков биологический смысл существования ДНК в виде двойной спирали? 12. Что называется репликацией ДНК? 13. В чем суть полуконсервативного способа репликации ДНК? 14. Что такое репарация ДНК? 15. Что такое генетический код? 16. Что означает триплетность генетического кода? 17. Что означает вырожденность генетического кода? 18. Что означает специфичность генетического кода? 19. Что означает универсальность генетического кода? 20. Что означает непрерывность генетического кода? 21. Что означает неперекрываемость генетического кода? 22. Что такое транскрипция ДНК? 23. Какой фермент осуществляет транскрипцию ДНК? 24. Что называется трасляцией ДНК? 25. Какие вещества называются белками? 26. Охарактеризуйте процесс биологического синтеза белка в клетке. 27. Каковы функции белков в клетке? 28. Чем отличается РНК от ДНК? 29. Каково строение РНК? 30. Какие виды РНК выделяют и каковы функции разных видов РНК?
2.2. Хромосомы: строение, функции, типы хромосом.	1. Что такое кариотип? 2. Каковы особенности строения хромосомы? 3. Что такое соматические и половые хромосомы? 4. Назовите основные свойства хромосом? 5. Назовите основные методы изучения кариотипа? 6. Какие хромосомы называют гомологичными и негомологичными? 7. Что такое аллель? 8. Что такое локус? 9. Какие типы хромосом выделяют? 10. Охарактеризуйте основные виды структурных перестроек хромосом. 11. Каковы последствия структурных перестроек хромосом?
2.3. Формы размножения организмов.	1. Что такое бесполое размножения (приведите примеры), что такое половое размножение (приведите примеры)? 2. Что называется жизненным циклом клетки? 3. Что такое митоз? 4. Какие этапы митоза выделяют? Дайте характеристику каждого этапа митоза. 5. В чем биологическое значение митоза? 6. Какие нарушения митоза вам известны? 7. Каков цитологический механизм мейоза? 8. Перечислите основные этапы мейоза. Назовите генетические процессы, проходящие в каждом этапе мейоза. 9. В чем отличие митоза от мейоза? 10. Каково биологическое значение мейоза?
2.4. Гаметогенез у растений и животных. Нерегулярные типы полового размножения.	1. Что такое гаметогенез? 2. Что такое сперматогенез? Каковы особенности сперматогенеза? 3. Что такое овогенез? Как протекает процесс овогенеза? 4. В чем сходство и различие сперматогенеза и овогенеза? 5. Назовите нерегулярные типы полового размножения. Охарактеризуйте партеногенез, андрогенез, апомиксис, гиногенез. 6. Какие нарушения полового размножения вам известны?
3	Раздел 3. Закономерности наследования признаков и принципы наследственности	3.1. Моногибридное скрещивание. Анализирующее скрещивание и его значение. Неполное доминирование.	1. Какое скрещивание называют моногибридным? 2. Что такое «признак»? 3. Какие признаки называются доминантными? 4. Какие признаки называются рецессивными? 5. Какие гены называют аллельными? 6. Какие организмы называют гомозиготными, гетерозиготными? 7. Сформулируйте Первый закон Менделя? 8. Какое потомство получится при скрещивании гомозиготных гибридов первого поколения? 9. Что называют решеткой Пеннета? 10. Сформулируйте Второй закон Менделя? 11. Схематично изобразите цитологический механизм наследования признаков при моногибридном скрещивании. 12. Какое доминирование называют неполным? (приведите примеры) 13. Что такое возвратное скрещивание? 14. Что такое анализирующее скрещивание? 15. В чем заключается биологическое значение анализирующего скрещивания? 16. Что такое сверхдоминирование? 17. Что такое кодоминирование? 18. Что такое множественный аллелизм? 19. Сформулируйте «Гипотезу чистоты гамет».
3.2. Дигибридное скрещивание. Полигибридное скрещивание.	1.Какое скрещивание называют дигибридным? 2. Приведите опыты Г. Менделя по дигибридному скрещиванию. 3. Что такое полигибридное скрещивание? 4. Сформулируйте Третий закон Менделя? 5. Какое потомство получится от скрещивания дигетерозиготных особей первого поколения? 6. Почему два разных признака наследуются независимо?
3.3. Наследование при взаимодействии генов.	1. Чем отличается аллельное и неаллельное взаимодействие генов? 2. Что такое эпистаз? 3. Что такое комплементарное взаимодействие генов? 4. Что такое полимерия? 5. Что такое плейотропия? 6. В чем заключается модифицирующее взаимодействие генов? 7.Каковы закономерности наследования признаков при комплементарном взаимодействии генов? 8.Какие гены называют комплементарными? 9.Какие варианты расщепления по фенотипу возможны при комплементарном взаимодействии генов? (приведите примеры) 10.Какие гены называются ингибиторами и супрессорами? 11.Какие варианы расщепления по фенотипу возможны при эпистазе? 12. Что такое доминантный эпистаз? 13. Что такое рецессивный эпистаз? 14.Что называется кумулятивной полимерией? 15.Что называется некумулятивной полимерией? 16.Как наследуется пигментация кожи у человека? 17.Что такое экспрессивность гена? 18. Что такое пенетрантность гена? 19.Какие гены называют модификаторами? 20.Приведите примеры полимерного наследования признаков у сельскохозяйственных животных.
3.4. Генетика пола и наследование признаков, сцепленных с полом.	1.Что такое аутосомы и половые хромосомы? 2.Какой тип детерминации пола называется прогамным? 3.Какой тип детерминации пола называется сингамным? 4. Какой тип детерминации пола называется эпигамным? 5.Какой пол называется гомогаметным? 6. Какой пол называется гетерогаметным? 7.Охарактеризуйте механизмы хромосомного определения пола. 8. Какие признаки называют «признаками, сцепленными с полом»? 9.Как наследуется окраска глаз у мухи дрозофилы? 10.Как наследуются гемофилия, дальтонизм у человека? 11.Как наследуются признаки, сцепленные с полом, при гетерогамности женского пола? (приведите примеры) 12.Как наследуются признаки, сцепленные с полом, при гетерогамности мужского пола? (приведите примеры) 13.Какое наследование называется голандрическим? 14.Как наследуются признаки при нерасхождении хромосом? 15.В чем суть «Балансовой теории определения пола»? (автор?) 16.Дайте характеристику методам искусственной регуляции соотношения полов у сельскохозяйственных животных. 17. Что такое нерегулярные типы полового размножения? 18.Что такое партеногенез? 19.Что такое гиногенез? 20.Что такое апомиксис? 21.Что такое андрогенез? 22.Приведите примеры нарушений в развитии пола? 23. Опишите синдром Дауна? 24.Опишите синдром Клайнфельтера. 25.Опишите синдром Тернера-Шерешевского. 26. Что называют половым хроматином?
3.5. Сцепление генов и кроссинговер.	1.Когда возникает сцепление генов? 2.Что такое группа сцепления? 3.Как определить количество групп сцепления у организма? 4.Что такое кроссинговер? Каков механизм кроссинговера? 5.Опишите опыты Т. Моргана по генетическому доказательству кроссинговера? 6.Как выражается величина кроссинговера? 7.Что такое одинарный кроссинговер? 8. Что такое множественный кроссинговер? 9.Что такое интерференция? 10. Что такое коинциденция? 11. Что называют генетической картой хромосомы? 12.Опишитие цитологические доказательства перекреста хромосом. 13.Какие факторы влияют на частоту кроссинговера? 14.Объясните биологическое значение кроссинговера. 15.Приведите основные положения «Хромосомной теории наследственности Т. Моргана».
3.6. Нехромосомное (цитоплазматическое) наследование.	1.Относительная роль саморепродуцирующихся органоидов цитоплазмы и ядра в наследовании. 2.Особенности цитоплазматического наследования и методы его изучения. 3.Матроклинное наследование. 4.Цитоплазматические органоиды клетки. 5.Наследование через пластиды и митохондрии. 6.Особенности организации генома митохондрии. 7.Плазмогены. Цитоплазматическая мужская стерильность. Понятие о плазмоне. Генотип как система. 8.Разрешающая способность генетического анализа у микроорганизмов. 9.Анализ и обнаружение биохимических мутаций у микроорганизмов. 10.Вирусы, бактериофаги. Механизмы вирусной инфекции. Мутации у бактериофагов и вирусов. 11.Анализ рекомбинации у фагов. 12.Явление трансформации и трансдукции у бактерий - прямые доказательства роли ДНК в хранении и передаче наследственной информации. Трансдукция. Лизогения. 13.Плазмиды. Эписомы. Генетические карты у бактерий. 14.Генная инженерия. Значение плазмид, эписом, профагов в генной инженерии. Ферменты разрезающие и сшивающие ДНК /рестриктазы и лигазы/.
4	Раздел 4. Изменчивость, ее причины и методы изучения	4.1. Классификация изменчивости.	1.Дайте определение изменчивости. 2.Чем отличается генотипическая изменчивость от фенотипической? 3.Что такое мутационная изменчивость? 4.Что такое комбинативная изменчивость? 5.Что такое онтогенетическая изменчивость? 6.Что такое модификационная изменчивость? 7.Что называют явлением множественного аллелизма? 8.Каковы основные положения функционального теста на аллелизм?
4.2. Классификация мутаций. Генные мутации. Геномные мутации.	1. Что такое мутация? 2.Назовите основные положения мутационной теории Г. де Фриза. 3.Сформулируйте закон гомологических рядов в наследственной изменчивости . 4.Опишите принципы классификации мутаций. 5.Какие мутации называются генными? 6.Какие мутации называются хромосомными? 7.Какие мутации называются геномными? 8.Что такое прямая мутация? Обратная мутация? 9.Как классифицируют мутации в зависимости от причин их возникновения? 10.Как классифицируют мутации в зависимости от локализации в клетке? 11. Что такое соматические мутации? 12.Что такое генеративные мутации? 13.Как классифицируют мутации по влиянию на жизнеспособность организма? 14.Какие мутации называют морфологическими, физиологическими, биохимическими? 15.Какими методами изучают мутации? 16. Каковы причины и механизмы генных мутаций? 17.Какие перестройки называются делециями? 18.Какие перестройки называются инверсиями? 19.Какие перестройки называются транслокациями? 20.Какие перестройки называются дупликациями? 21.Что такое автополиплоидия? 22.Что такое аллополиплоидия? 23.Дайте характеристику амфиплоидии как механизма получения плодовитых аллополиплоидов. 24.Опишите значение работ . 25.Что такое ресинтез и синтез новых видов? 26.Что такое анеуплоидия?
4.3. Индуцированный мутагенез и его закономерности.	1.Что такое индуцированный мутационный процесс? 2.Классификация мутагенов. 3.Что такое физические мутагены? (приведите примеры) 4.Что такое химические мутагены? (приведите примеры) 5.Что такое биологические мутагены? (приведите примеры) 6.Перечислите основные характеристики радиационного и химического мутагенеза.
4.4. Спонтанный мутагенез и его особенности.	1.Что такое спонтанный мутагенез? 2.Каковы причины возникновения спонтанного мутагенеза? 3.Каковы молекулярные механизмы мутагенеза?
4.5. Модификационная изменчивость.	1.Что такое модификационная изменчивость? 2.Генетическая однородность материала как необходимые условия изучения модификационной изменчивости. 3.Понятие о норме реакции. 4.Математические методы изучения модификационной изменчивости.
5	Раздел 5. Природа гена	5.1. Строение гена. Строение гена прокариот.	1.Эволюция представлений о гене. 2.Классическое представление о гене как единицы функции, рекомбинации и мутации. 3.Внутригенная рекомбинация. 4.Современное представление о структуре гена. 5.Колинеарность гена и его белкового продукта. 6.Внутригенная /межаллельная/ комплементация. 7.Ген - участок молекулы ДНК или РНК у некоторых вирусов.
5.2. Особенности генома эукариотической клетки	1.Каковы принципиальные отличия в структуре генома эукариотической клетки от прокариотической? 2.Опишите особенности транскрипции у эукариот. 3.Что называют экзонами? 4.Что называют интронами? 5.Что такое сплайсинг? 6.Что такое процессинг? 7.Где в эукариотической клетке проходит трансляция? 8.В чем заключается «Центральная догма молекулярной биологии»?
6	Раздел 6. Генетические основы онтогенеза	6.1. Понятие онтогенеза.	1.Что такое онтогенез? 2.Опишите опыты по изучению индивидуального развития организма. 3.Первичная дифференциация цитоплазмы яйцеклетки до оплодотворения. 4.Генетическая регуляция процессов полиферации в онтогенезе. 5.Особенности воспроизведения хромосомного материала в связи с функциональным состоянием клеток и тканей. 6.Амплификация генов. 7.Функциональные изменения хромосом в онтогенезе.
6.2. Оперон. Регуляция генной активности на различных уровнях реализации генетического материала.	1.Что такое оперон? 2.Как регулируется генная активность на стадии транскрипции? 3.Как регулируется генная активность на стадии трансляции? 4.Каков механизм регуляции генной активности на уровне готовых белковых продуктов?
7	Раздел 7. Генетика популяций	7.1. Понятие о популяции. Генетические процессы в популяции.	1.Что такое популяция? 2.Какая популяция называется панмиктической? 3.Каковы особенности панмиктической популяции? 4.Что такое «чистая линия»? 5.Что называют генофондом популяции? 6.Опишите генетические процессы, проходящие в популяции? 7.Что такое генетическое равновесие в популяции? 8.Что изучает генетика популяций? 9.Кто является основоположником генетики популяций? 10.Перечислите основные методы изучения популяций.
7.2. Факторы генетической динамики популяции. Закон Харди-Вайнберга.	1.Перечислите основные факторы, влияющие на генетическую динамику популяций. 2.Что называют генетическим гомеостазом популяции? 3.Как влияют близкородственные скрещивания и неродственные скрещивания на генетическую структуру популяции? 4.Как влияет миграция особей на генетическую структуру популяции? 5.К каким изменениям генетической структуры популяции приводит дрейф генов? 6.Что называют мутационным генетическим грузом? 7.Как влияет мутационный процесс на генетическую структуру популяции? 8.Как влияет естественный отбор на генетическую структуру популяции? 9.Сформулируйте закон Харди-Вайнберга. 10.Выведите математическую формулу Харди-Вайнберга.
8	Раздел 8. Генетические основы селекции	8.1. Понятие селекции. Исходный селекционный материал.	1.Что такое селекция? 2.Учение об исходном селекционном материале. 3.Понятие о породе, сорте, штамме. 4.Источники изменчивости для отбора. 5.Комбинативная изменчивость. 6.Мутационная изменчивость. 7.Роль индуцированных мутаций в селекции растений и микроорганизмов.  Роль  полиплоидии. 8.Методы  отбора  в  селекции.  Индивидуальный  и  массовый  отбор  в селекции. Сиб-селекция.
8.2. Центры происхождения культурных растений.	1.Опишите уникальную работу по изучению мировых ресурсов культурных растений. 2.Дайте характеристику Юго-Восточного центра происхождения культурных растений. 3.Дайте характеристику Восточно-Азиатского центра происхождения культурных растений. 4.Дайте характеристику Юго-Западно-Азиатского центра происхождения культурных растений. 5.Дайте характеристику Средиземноморского центра происхождения культурных растений. 6.Дайте характеристику Абессинского центра происхождения культурных растений. 7.Дайте характеристику Центральноамериканского центра происхождения культурных растений. 8.Дайте характеристику Южноамериканского центра происхождения культурных растений. 9.Каковы особенности расположения всех центров происхождения культурных растений?
8.3. Изменчивость как источник отбора. Системы скрещиваний, применяемых в селекции. Гетерозис.	1.Системы  скрещиваний  в селекции растений и микроорганизмов. 2.Роль полиплоидии. 3.Системы скрещиваний в селекции растений и животных. 4.Инбридинг. 5.Линейная селекция. 6.Аутбридинг. 7.Отдаленная гибридизация. 8.Гетерозис. 9.Гипотезы, объясняющие гетерозис

Практические задания для организации