Экзамен 3 курс, ПолесГУ, Пинск 2013-2016 г, Писарчик Г.А., 90
вопросов, 136 страниц.
Генетика и ее место в системе естественных наук. Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости. Задачи и перспективы генетики. Место генетики в системе биологических наук.
История развития генетики. Первые представления о механизмах наследственности. Основные этапы развития классической генетики. Этапы развития молекулярной генетики. Развитие генетики в Беларуси.
Объекты генетики. Методы генетики. Основные особенности гибридологического анализа. Генетическая символика. Правила записи скрещивания.
Нуклеиновые кислоты, строение и функции. Структурная модель ДНК Уотсона и Крика. Универсальность и видовая специфичность ДНК.
Природа генетического материала вирусов. Механизмы вирусной инфекции. Особенности наследственных структур прокариот.
Хромосома – материальная основа наследственности. Строение хромосом. Упаковка ДНК в хромосомах и биологическое значение этого явления. Кариотип. Понятие о гетерохроматине и эухроматине.
Митоз. Клеточный цикл и его этапы. Место митоза в клеточном цикле. Стадии митоза. Биологическое значение митоза. Распределение молекул ДНК при делении клетки прокариот.
Мейоз как цитологическая основа образования половых клеток. Стадии мейоза. Принципиальные различия в поведении хромосом в мейозе и митозе. Биологическое значение мейоза.
Типы мейоза (гаметный, споровый, зиготный) и их особенности. Гаметный мейоз. Образование гамет у млекопитающих. Споровый мейоз. Образование гамет у споровых растений. Зиготный мейоз. Образование гамет у грибов, водорослей и дрожжей.
Нерегулярные типы полового размножения у растений и животных: апомиксис и партеногенез, гиногенез, андрогенез.
Моногибридное скрещивание. I и П законы Менделя. Фенотип, генотип. Цитологические основы моногибридного скрещивания. Гипотеза чистоты гамет.
Понятие о генах и аллелях, гомозиготности и гетерозиготности. Множественный аллелизм. Типы взаимодействия аллельных генов.
Реципрокные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
Возвратное и анализирующее скрещивания (на примерах моногибридного, ди- и полигибридных скрещиваний). Значение анализирующего скрещивания для генетического анализа.
Условия выполнения второго закона Г. Менделя. Статистическая проверка гипотез (метод χ2).
Доминантно-рецессивное состояние генов и наследственные заболевания человека (альбинизм, фенилкетонурия, ахондроплазия, полидактилия и брахидактилия и др.).
Дигибридное скрещивание. Ш закон Менделя. Независимое наследование признаков. Расщепление по генотипу и фенотипу. Цитологические основы независимого комбинирования генов, признаков.
Тригибридное скрещивание. Расчет частоты появления определенных фенотипов и генотипов потомства при дигибридном и полигибридных скрещиваниях.
Взаимодействие неаллельных генов. Типы взаимодействия неаллельных генов. Гены-модификаторы. Изменение стандартных формул расщепления при взаимодействии генов.
Комплементарное взаимодействие неаллельных генов. Расщепление по фенотипу при различных типах комплементарного взаимодействия генов.
Эпистаз и его типы (доминантный и рецессивный). Наследование эпистатических генов.
Полимерия (кумулятивная и некумулятивная). Особенности наследования количественных признаков.
Генотип как целостная, исторически сложившаяся система аллельных и неаллельных генных взаимодействий. Плейотропный эффект гена
Влияние факторов внешней среды на реализацию генотипа. Пенетрантность и экспрессивность. Норма реакции.
Биология пола у животных и растений. Гомо- и гетерогаметный пол. Типы хромосомного определения пола. Пол у растений. Генетические и цитогенетические особенности половых хромосом. Гаплоидно-диплоидный механизм определения пола.
Балансовая теория oпределения пола у дрозофилы К. Бриджеса. Определение пола при нерасхождении половых хромосом у дрозофилы. Гинандроморфизм.
Половой хроматин. Наследственные заболевания, связанные с изменением числа половых хромосом.
Дифференциация и переопределение пола в онтогенезе. Естественное и искусственное (гормональное) переопределение пола. Соотношение полов в природе.
Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование при гетерогаметности мужского пола.
Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование при гетерогаметности женского пола.
Наследственные заболевания человека, связанные с доминантными и рецессивными мутациями в Х-хромосоме.
Сцепление генов и кроссинговер. Генетическое доказательство сцепленного наследования и кроссинговера. Определение частоты кроссинговера по результатам расщепления в анализирующем скрещивании и во втором поколении. Основные положения хромосомной теории наследственности.
Использование трехфакторного скрещивания для построения генетических карт. Одинарный и множественный перекресты хромосом. Понятие об интерференции и коинциденции.
Цитоплазматическое наследование. Пластидная и митохондриальная наследственность у эукариот. Внехромосомные генетические элементы прокариот.
Особенности жизненных циклов у эукариотических микроорганизмов (дрожжи, нейроспора). Анализ расщепления в гаплофазе жизненного цикла. Тетрадный анализ.
Генетический анализ у прокариот. Бактерии как экспериментальный объект. Выявление и анализ биохимических мутаций у микроорганизмов (метод отпечатков и метод селективных сред).
Трансформация бактерий. Исследования Ф. Гриффитса. Особенности генетического анализа бактерий при трансформации.
ДНК – трансформирующий фактор пневмококка. Опыты О. Эйвери.
Трансдукция у бактерий. Использование бактериофагов для картирования бактериальных генов.
Конъюгация бактерий. Половой фактор. Репликация F-фактора.
Hfr-клетки бактерий. Использование их в картировании бактериальных генов.
Картирование бактериальной хромосомы. Физическое картирование бактериальных генов методом прерванной конъюгации. Генетическое картирование бактериальной хромосомы. Кольцевая карта хромосом прокариот.
Генетическая роль ДНК. Исследования Ф. Гриффитса, О. Эвери на пневмококках.
Доказательство генетической роли нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты –наследственный материал вирусов. Работы А. Херши и М. Чейз на бактериофаге Т2.
РНК – наследственный материал РНК-содержащих вирусов. Работы Г. Френкель-Конрата и Р. Вильямса на вирусе табачной мозаики.
Модели удвоения молекулы ДНК. Экспериментальное доказательство полуконсервативного спаособа репликации ДНК М. Мезельсоном и Ф. Сталем.
Репликация. Ферменты репликации. Этапы биосинтеза ДНК. Схема репликационной вилки.
Особенности репликации у про- и эукариот. Репликация линейных двухцепочечных молекул экариот. Репликация кольцевой двухцепочечной молекулы ДНК у бактерий и фагов.
Проблема стабильности генетического материала. Репарация ДНК. Классификация репарационных систем. Дефекты системы репарации и наследственные заболевания человека.
Эволюция представлений о гене.
Представления школы Т. Моргана о строении и функции гена: ген как единица мутации, рекомбинации, функции. Критерии аллелизма, предложенные Т. Морганом.
Работы А.С. Серебровского по ступенчатому аллеломорфизму на дрозофиле. Центровая теория гена. Мутационная делимость гена.
Концепция псевдоаллелизма. Рекомбинационная делимость гена.
Функциональный тест на аллелизм: цис-транс-тест.
Исследования С. Бензера на бактериофаге Т4, доказывающие мутационную и рекомбинационную делимость гена.
Экзон-интронная организация генов у эукариот. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг.
Транскрипция. Этапы биосинтеза РНК. Составляющие элементы транскрипции (ДНК как матрица, РНК-полимераза, АТФ), их структура и функции.
Транскрипция. Транскрипционная единица у прокариот. Организация промоторных и терминаторных участков транскрипции у прокариот.
Транскрипционная единица у эукариот. Организация промоторных и терминаторных участков транскрипции у эукариот. Процессинг мРНК эукариот.
Обратная транскрипция. Амплификация генов
Генетический код и его характеристика. Свойства генетического кода. Биологическое значение генетического кода.
Трансляция. Процесс трансляции и его особенности у про- и эукариот. Составляющие элементы процесса трансляции. Механизмы трансляции и его этапы. Сопряженная транскрипция и трансляция у прокариот.
Перенос информации в клетке. Типы переноса информации.
Регуляция экспрессии генов у прокариот на уровне транскрипции. Регуляция транскрипции путем индукции на примере Lac-оперона.
Репрессибельная схема негативной регуляции, His-оперон.
Катаболическая репрессия. Механизм репрессии на примере Trp-оперона.
Регуляция экспрессии генов эукариот. Активация транскрипции регуляторными белками как основной механизм регуляции экспрессии генов эукариот.
Изменчивость. Классификация типов изменчивости: наследственная (генотипическая), ненаследственная (модификационная) и онтогенетическая.
Модификационная изменчивость. Роль модификационной изменчивости в адаптации организмов к условиям внешней среды и значение ее для эволюции. Морфозы.
Комбинативная изменчивость, механизмы возникновения и значение для селекции и эволюции.
Мутационная теория Г. де Фриза и ее историческое значение. Основные положения мутационной теории.
Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова как пример наследственной изменчивости организмов. Значение закона для теории и практики селекционного процесса.
Мутационная изменчивость. Принципы классификации мутаций.
Генные мутации. Молекулярные основы генных мутаций (транзиции, трансверсии, мутации со сдвигом рамки считывания). Миссенс и нонсенс мутации. Значимость генных мутаций для жизнедеятельности организма.
Хромосомные мутации. Классификация хромосомных мутаций. Внутрихромосомные и межхромосомные перестройки. Значение хромосомных перестроек в эволюции.
Делеции хромосом. Цитологические и генетические методы обнаружения делеций.
Дупликации. Амплификации. Цитологические и генетические методы обнаружения дупликаций. Роль дупликаций в эволюции генома.
Инверсии (парацентрические и перицентрические). Генетические последствия инверсий. Методы выявления инверсий (генетические и цитологические).
Транслокации. Поведение во время мейоза. Механизм образования квадривалентов.
Транспозиции. Роль IS-элементов и транспозонов в возникновении мутаций. Мигрирующие генетические элементы у растений и дрозофилы. Работы Б. Мак-Клинток на акукурузе.
Геномные мутации. Классификация геномных мутаций.
Автополиплоидия. Фенотипические эффекты автополиплоидии. Сбалансированные и несбалансированные полиплоиды. Полиплоидные ряды.
Аллополиплоидия. Мейоз и наследование у аллополиплоидов. Амфидиплоидия как механизм получения плодовитых аллополиплоидов на примере гибрида Raphanobrassica (работы Г.Д. Карпеченко).
Анеуплоидия (гетероплоидия). Жизнеспособность и плодовитость анеуплоидных форм. Анеуплоидия и наследственные заболевания человека.
Спонтанный мутационный процесс и его причины.
Индуцированный мутационный процесс.Мутагенные факторы в окружающей среде. Генетические последствия загрязнения окружающей среды физическими и химическими мутагенами.Генетическая характеристика популяций самоопылителей. Учение В. Иоганнсена о популяциях и чистых линиях.Генетическая характеристика панмиктической популяции. Закон Харди – Вайнберга.
Распределение генотипов при наличии серии аллелей в популяции. Распределение генотипов в популяции при наследовании признаков, сцепленных с полом.
Основные факторы динамики популяций. Популяция – элементарная единица эволюционного процесса.
Генетика и ее место в системе естественных наук. Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости. Задачи и перспективы генетики. Место генетики в системе биологических наук.
История развития генетики. Первые представления о механизмах наследственности. Основные этапы развития классической генетики. Этапы развития молекулярной генетики. Развитие генетики в Беларуси.
Объекты генетики. Методы генетики. Основные особенности гибридологического анализа. Генетическая символика. Правила записи скрещивания.
Нуклеиновые кислоты, строение и функции. Структурная модель ДНК Уотсона и Крика. Универсальность и видовая специфичность ДНК.
Природа генетического материала вирусов. Механизмы вирусной инфекции. Особенности наследственных структур прокариот.
Хромосома – материальная основа наследственности. Строение хромосом. Упаковка ДНК в хромосомах и биологическое значение этого явления. Кариотип. Понятие о гетерохроматине и эухроматине.
Митоз. Клеточный цикл и его этапы. Место митоза в клеточном цикле. Стадии митоза. Биологическое значение митоза. Распределение молекул ДНК при делении клетки прокариот.
Мейоз как цитологическая основа образования половых клеток. Стадии мейоза. Принципиальные различия в поведении хромосом в мейозе и митозе. Биологическое значение мейоза.
Типы мейоза (гаметный, споровый, зиготный) и их особенности. Гаметный мейоз. Образование гамет у млекопитающих. Споровый мейоз. Образование гамет у споровых растений. Зиготный мейоз. Образование гамет у грибов, водорослей и дрожжей.
Нерегулярные типы полового размножения у растений и животных: апомиксис и партеногенез, гиногенез, андрогенез.
Моногибридное скрещивание. I и П законы Менделя. Фенотип, генотип. Цитологические основы моногибридного скрещивания. Гипотеза чистоты гамет.
Понятие о генах и аллелях, гомозиготности и гетерозиготности. Множественный аллелизм. Типы взаимодействия аллельных генов.
Реципрокные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
Возвратное и анализирующее скрещивания (на примерах моногибридного, ди- и полигибридных скрещиваний). Значение анализирующего скрещивания для генетического анализа.
Условия выполнения второго закона Г. Менделя. Статистическая проверка гипотез (метод χ2).
Доминантно-рецессивное состояние генов и наследственные заболевания человека (альбинизм, фенилкетонурия, ахондроплазия, полидактилия и брахидактилия и др.).
Дигибридное скрещивание. Ш закон Менделя. Независимое наследование признаков. Расщепление по генотипу и фенотипу. Цитологические основы независимого комбинирования генов, признаков.
Тригибридное скрещивание. Расчет частоты появления определенных фенотипов и генотипов потомства при дигибридном и полигибридных скрещиваниях.
Взаимодействие неаллельных генов. Типы взаимодействия неаллельных генов. Гены-модификаторы. Изменение стандартных формул расщепления при взаимодействии генов.
Комплементарное взаимодействие неаллельных генов. Расщепление по фенотипу при различных типах комплементарного взаимодействия генов.
Эпистаз и его типы (доминантный и рецессивный). Наследование эпистатических генов.
Полимерия (кумулятивная и некумулятивная). Особенности наследования количественных признаков.
Генотип как целостная, исторически сложившаяся система аллельных и неаллельных генных взаимодействий. Плейотропный эффект гена
Влияние факторов внешней среды на реализацию генотипа. Пенетрантность и экспрессивность. Норма реакции.
Биология пола у животных и растений. Гомо- и гетерогаметный пол. Типы хромосомного определения пола. Пол у растений. Генетические и цитогенетические особенности половых хромосом. Гаплоидно-диплоидный механизм определения пола.
Балансовая теория oпределения пола у дрозофилы К. Бриджеса. Определение пола при нерасхождении половых хромосом у дрозофилы. Гинандроморфизм.
Половой хроматин. Наследственные заболевания, связанные с изменением числа половых хромосом.
Дифференциация и переопределение пола в онтогенезе. Естественное и искусственное (гормональное) переопределение пола. Соотношение полов в природе.
Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование при гетерогаметности мужского пола.
Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование при гетерогаметности женского пола.
Наследственные заболевания человека, связанные с доминантными и рецессивными мутациями в Х-хромосоме.
Сцепление генов и кроссинговер. Генетическое доказательство сцепленного наследования и кроссинговера. Определение частоты кроссинговера по результатам расщепления в анализирующем скрещивании и во втором поколении. Основные положения хромосомной теории наследственности.
Использование трехфакторного скрещивания для построения генетических карт. Одинарный и множественный перекресты хромосом. Понятие об интерференции и коинциденции.
Цитоплазматическое наследование. Пластидная и митохондриальная наследственность у эукариот. Внехромосомные генетические элементы прокариот.
Особенности жизненных циклов у эукариотических микроорганизмов (дрожжи, нейроспора). Анализ расщепления в гаплофазе жизненного цикла. Тетрадный анализ.
Генетический анализ у прокариот. Бактерии как экспериментальный объект. Выявление и анализ биохимических мутаций у микроорганизмов (метод отпечатков и метод селективных сред).
Трансформация бактерий. Исследования Ф. Гриффитса. Особенности генетического анализа бактерий при трансформации.
ДНК – трансформирующий фактор пневмококка. Опыты О. Эйвери.
Трансдукция у бактерий. Использование бактериофагов для картирования бактериальных генов.
Конъюгация бактерий. Половой фактор. Репликация F-фактора.
Hfr-клетки бактерий. Использование их в картировании бактериальных генов.
Картирование бактериальной хромосомы. Физическое картирование бактериальных генов методом прерванной конъюгации. Генетическое картирование бактериальной хромосомы. Кольцевая карта хромосом прокариот.
Генетическая роль ДНК. Исследования Ф. Гриффитса, О. Эвери на пневмококках.
Доказательство генетической роли нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты –наследственный материал вирусов. Работы А. Херши и М. Чейз на бактериофаге Т2.
РНК – наследственный материал РНК-содержащих вирусов. Работы Г. Френкель-Конрата и Р. Вильямса на вирусе табачной мозаики.
Модели удвоения молекулы ДНК. Экспериментальное доказательство полуконсервативного спаособа репликации ДНК М. Мезельсоном и Ф. Сталем.
Репликация. Ферменты репликации. Этапы биосинтеза ДНК. Схема репликационной вилки.
Особенности репликации у про- и эукариот. Репликация линейных двухцепочечных молекул экариот. Репликация кольцевой двухцепочечной молекулы ДНК у бактерий и фагов.
Проблема стабильности генетического материала. Репарация ДНК. Классификация репарационных систем. Дефекты системы репарации и наследственные заболевания человека.
Эволюция представлений о гене.
Представления школы Т. Моргана о строении и функции гена: ген как единица мутации, рекомбинации, функции. Критерии аллелизма, предложенные Т. Морганом.
Работы А.С. Серебровского по ступенчатому аллеломорфизму на дрозофиле. Центровая теория гена. Мутационная делимость гена.
Концепция псевдоаллелизма. Рекомбинационная делимость гена.
Функциональный тест на аллелизм: цис-транс-тест.
Исследования С. Бензера на бактериофаге Т4, доказывающие мутационную и рекомбинационную делимость гена.
Экзон-интронная организация генов у эукариот. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг.
Транскрипция. Этапы биосинтеза РНК. Составляющие элементы транскрипции (ДНК как матрица, РНК-полимераза, АТФ), их структура и функции.
Транскрипция. Транскрипционная единица у прокариот. Организация промоторных и терминаторных участков транскрипции у прокариот.
Транскрипционная единица у эукариот. Организация промоторных и терминаторных участков транскрипции у эукариот. Процессинг мРНК эукариот.
Обратная транскрипция. Амплификация генов
Генетический код и его характеристика. Свойства генетического кода. Биологическое значение генетического кода.
Трансляция. Процесс трансляции и его особенности у про- и эукариот. Составляющие элементы процесса трансляции. Механизмы трансляции и его этапы. Сопряженная транскрипция и трансляция у прокариот.
Перенос информации в клетке. Типы переноса информации.
Регуляция экспрессии генов у прокариот на уровне транскрипции. Регуляция транскрипции путем индукции на примере Lac-оперона.
Репрессибельная схема негативной регуляции, His-оперон.
Катаболическая репрессия. Механизм репрессии на примере Trp-оперона.
Регуляция экспрессии генов эукариот. Активация транскрипции регуляторными белками как основной механизм регуляции экспрессии генов эукариот.
Изменчивость. Классификация типов изменчивости: наследственная (генотипическая), ненаследственная (модификационная) и онтогенетическая.
Модификационная изменчивость. Роль модификационной изменчивости в адаптации организмов к условиям внешней среды и значение ее для эволюции. Морфозы.
Комбинативная изменчивость, механизмы возникновения и значение для селекции и эволюции.
Мутационная теория Г. де Фриза и ее историческое значение. Основные положения мутационной теории.
Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова как пример наследственной изменчивости организмов. Значение закона для теории и практики селекционного процесса.
Мутационная изменчивость. Принципы классификации мутаций.
Генные мутации. Молекулярные основы генных мутаций (транзиции, трансверсии, мутации со сдвигом рамки считывания). Миссенс и нонсенс мутации. Значимость генных мутаций для жизнедеятельности организма.
Хромосомные мутации. Классификация хромосомных мутаций. Внутрихромосомные и межхромосомные перестройки. Значение хромосомных перестроек в эволюции.
Делеции хромосом. Цитологические и генетические методы обнаружения делеций.
Дупликации. Амплификации. Цитологические и генетические методы обнаружения дупликаций. Роль дупликаций в эволюции генома.
Инверсии (парацентрические и перицентрические). Генетические последствия инверсий. Методы выявления инверсий (генетические и цитологические).
Транслокации. Поведение во время мейоза. Механизм образования квадривалентов.
Транспозиции. Роль IS-элементов и транспозонов в возникновении мутаций. Мигрирующие генетические элементы у растений и дрозофилы. Работы Б. Мак-Клинток на акукурузе.
Геномные мутации. Классификация геномных мутаций.
Автополиплоидия. Фенотипические эффекты автополиплоидии. Сбалансированные и несбалансированные полиплоиды. Полиплоидные ряды.
Аллополиплоидия. Мейоз и наследование у аллополиплоидов. Амфидиплоидия как механизм получения плодовитых аллополиплоидов на примере гибрида Raphanobrassica (работы Г.Д. Карпеченко).
Анеуплоидия (гетероплоидия). Жизнеспособность и плодовитость анеуплоидных форм. Анеуплоидия и наследственные заболевания человека.
Спонтанный мутационный процесс и его причины.
Индуцированный мутационный процесс.Мутагенные факторы в окружающей среде. Генетические последствия загрязнения окружающей среды физическими и химическими мутагенами.Генетическая характеристика популяций самоопылителей. Учение В. Иоганнсена о популяциях и чистых линиях.Генетическая характеристика панмиктической популяции. Закон Харди – Вайнберга.
Распределение генотипов при наличии серии аллелей в популяции. Распределение генотипов в популяции при наследовании признаков, сцепленных с полом.
Основные факторы динамики популяций. Популяция – элементарная единица эволюционного процесса.