Типы взаимодействия генов: комбинативное, комплементарное, эпистатическое, полимерия, плейотропия. Биохимические механизмы взаимодействия генов. Пенетрантность и экспрессивность. Особенности наследования количественных признаков. Гипотеза множественных факторов (полигенное наследование) количественных признаков. Представление о генотипе как системе алельных и неаллельных взаимодействий. Генотип как целостная и исторически сложившаяся система.
НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ
Понятие об аутосомах и половых хромосомах. Соотношение полов. Типы хромосомного определения пола. Наследование признаков сцепленных с полом. «Крисс-кросс» наследование. Наследование сцепленных с полом признаков при первичном и вторичном нерасхождении Х-хромосом. Наследование, ограниченное полом.
СЦЕПЛЕНИЕ И КРОССИНГОВЕР
Изучение сцепления признаков у дрозофилы в экспериментах Т. Моргана и его школы. Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления. Открытие явления кроссинговера. Принципы построения генетических карт. Цитологическое доказательство явления кроссинговера. Тетрадный анализ при изучении кроссинговера. Хромосомная и хроматидная интерференция. Механизмы кроссинговера. Влияние внешних и внутренних факторов на частоту кроссинговера. Значение кроссинговера для эволюции и селекции. Современные методы картирования генов животных и человека. Геномика. Понятие о генетических, физических и секвенсовых картах. Программа «Геном человека».
ТЕОРИЯ ГЕНА
Представление школы Т. Моргана о строении и функции гена. Работы А.С. Серебровского по ступенчатому аллеломорфизму и центровая теория гена. Концепция псевдоаллелизма. Современные представления о строении генов про- и эукариот. Регуляторные элементы генов. Вариабельные микро- и минисателитные ДНК. Мобильные генетические элементы.
НЕХРОМОСОМНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ
Пластидная и митохондриальная наследственность. Закономерности цитоплазматической наследования. Критерии цитоплазматической наследственности. Признаки, контролируемые ядерными и цитоплазматическими генами. Практическое использование цитоплазматической мужской стерильности в практике сельского хозяйства. Наследование через инфекцию и эндосимбионтов. Особенности генетического анализа нехромосомного наследования. Понятие о плазмоне. Генотип как система взаимодействий генома и плазмона.
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛОВ
Понятие жизненного цикла. Половой процесс у животных и растений. Спорогенез, гаметогенез. Двойное оплодотворение у цветковых растений. Общие черты оплодотворения у животных и растений. Нерегуляторные типы полового разсмножения – партеногенез, андрогенез, гиногенез. Процессы ведущие к рекомбинации у одноклеточных эукариот.
ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОКАРИОТ
Конъюгация бактерий. Половой фактор. Представление об эписомах. Инфекционность фактора. Роль фактора в переносе генетического материала при конъюгации. Методы локализации генов бактерий. Явление трансформации у бактерий. Трансдукция у бактерий. Использование трансформации и трансдукции в генетическом анализе.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Классификация изменчивости. Генотипическая и фенотипическая изменчивость. Модификационная изменчивость. Понятие о норме реакции генотипа. Роль модификаций в эволюции. Мутационная изменчивость. Краткий очерк изучения мутационной изменчивости. Принцип классификации мутаций и методы их изучения. Классификация мутаций по характеру изменения фенотипа. Классификация мутаций по характеру изменений генотипа – генные, хромосомные, геномные, цитоплазматические. Молекулярные механизмы генных мутаций. Механизмы возникновения различных типов перестроек хромосом. Полиплоидия. Искусственное получение полиплоидов. Автополиплоидия. Расщепление по фенотипу и генотипу при автополиплоидии. Аллополиплоидия. Мейоз и наследование у аллополиплоидов. Преодоление бесплодия у аллополиплоидов, опыты Карпеченко. Полиплоидные ряды. Использование гетероплоидов в сельском хозяйстве.
МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС
Спонтанный мутационный процесс и его причины – ошибки редупликации, рекомбинации и репарации. Индуцированный мутационный процесс. Физические, химические и биологические мутагены. Радиационный мутагенез. Химический мутагенез. Многоэтапность мутационного процесса. Генетический контроль спонтанного и индуцированного мутационного процесса. Мутационный процесс и эволюция. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Антропогенные факторы загрязнения среды – тератогены, канцерогены и мутагены. Мутагены окружающей среды и методы их тестирования. Антимутагены.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОНТОГЕНЕЗА
Генетические основы дифференцировки. Тотипотентность. Вегетативное размножение. Клонирование животных. Системный контроль генетических процессов. Гомеозисные гены. Регуляция регуляторов. Стадии и критические периоды в развитии. Фенокопии и морфозы. Тератогены. Апоптоз. Старение.
Определение пола как пример генетической детерминации онтогенеза. Контроль детерминации пола у млекопитающих – гены У-хромосомы и аутосомные гены. Балансовая теория определения пола у дрозофилы. Гинандроморфизм. Генетическая бисексуальность организма. Интерсексуальность. Гермафродитизм. Дифференциация и переопределение пола в онтогенезе.
ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИИ
Понятие о виде и популяции. Понятие о частотах генов и генотипов в популяциях самоопылителей. Закон Харди –Вайнберга, его значение и практическое использование. С.С. Четвериков основоположник экспериментальной популяционной генетики. Понятие о генетическом полиморфизме. Генофонд популяций. Генетика популяций как основа изучения микроэволюции.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ
Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном материале в селекции. Центры проолисхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Методы селекции - отбор, гибридизация, экспериментальный мутагенез, клеточная и генная инженерия. Методы отбора – индивидуальный и массовый. Методы гибридизации – инбридинг, аутбридинг, отдаленная гибридизация, гетерозис.
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
Методы изучения генетики человека: генеалогический, цитогенетический, близнецовый, антропометрический, биохимический, популяционный, онтогенетический, молекулярно-генетический. Медико-генетическое консультирование. Генные болезни. Хромосомные болезни. Мультифакторные болезни. Пренатальная диагностика. Генотерапия.
1. Ф. Айала , Дж. Кайгкр Современная генетика. - М.: Мир, 1988.- 335 с.
2. С.Г.Инге-Вечтомов .Генетика с основами селекции. - М.: Высшая школа, 1989.- 356 с.
3. Гершензон Основы современной генетики. - М.: 1983. - 532 с.
4. Н.П.Дубинин . Общая генетика. - М.: Наука, 1976. - 572 с.
5. М.Е.Лобашев . Генетика. - Л.: Изд-во Ленинградского ун-та. 1969. - 600 с.
6. Н.П.Бочков . Клиническая генетика. - М.: Медицина, 1997. - 288 с.
7. В.Н.Горбунова , В.С.Баранов . Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. – СПб.: Специальная литература, 1997.- 287с.
8. Н.Н.Приходченко, Т.П. Шкурат . Основы генетики человека. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. - 325 с.
9. Словарь генетических терминов //Под ред. Хотылевой. – Минск: Наука, 1998.- 421 с.
10. Ф.Фогель ., А.Мотульски Генетика человека. - М.: Мир, 1989. - 366 с.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена для магистерской программы
«Физиология человека и животных»
Предмет физиологии
Определение предмета физиологии. Методы физиологических исследований. Хронический и острый эксперимент. Электрофизиологические методы исследования. Клинический метод исследования. Метод наблюдения. Методы раздражения. Метод условных и безусловных рефлексов. Биофизические методы исследования. Кибернетические методы исследования. Психологические методы исследования. Эволюционный метод исследования. Онтогенетический метод исследования.
Разделы физиологии. Физиология клетки и субклеточных образований. Физиология тканей. Физиология органов. Физиология систем организма. Физиология организма в целом. Клиническая физиология. Нормальная физиология. Физиология труда. Физиология спорта и физической культуры. Эволюционная физиология. Физиология умственного труда. Физиология физического труда. Физиология онтогенеза - критические возрастные периоды.
Связь физиологии с другими науками. Связь физиологии с клиникой. Физиология и биофизика. Физиология и биохимия. Физиологи и кибернетика. Физиология и анатомия. Физиология и анатомия. Физиология и психология. Физиология и педагогика. Физиология и ветеринария.
История физиологии.
Античный период и средневековье. Аристотель, Гиппократ, Гален, Эразистрат, Авиценна.
Эпоха Возрождения. Гарвей, Мальпиги, Бернулли, Хэлс, Лавуазье, Декарт, Ламеттри, Гальвани, Вольта, Прохаска.
XIX век. Дарвин, Шлейден, Шванн, Сеченов, Людвиг, Вебер, Цион, Павлов, Дондерс, Миславский, Геринг, Данилевский, Гейденгайн, Пашутин, К. Бернар, Дюбуа-Реймон, Пфлюгер, Гельмольц, Бабухин, Введенский, Шеррингтон, Флуранс, Мечников.
ХХ век. Павлов, Быков, Орбели, Черниговский, Петрова, Анохин, Асратян, Бирюков, Воронин, Бехтерев, Беритов, Введенский, Ухтомский, Шеррингтон, Мегун, Моруцци, Бернштейн, Ходжкин, Хаксли, Экклс, Джаспер, Бабкин, Курцин, Коган, Газенко, Симонов.
Физиология возбудимых тканей
. Свойства возбудимых тканей: раздражимость, возбудимость, возбуждение, раздражение. Опыты Гальвани. Опыты Дюбуа-Реймона.
Строение и свойства клеточных мембран: барьерные функции мембраны клетки; регуляторные функции клеточной мембраны; электрические свойства; медиаторные функции мембраны. Строение и функции ионных каналов мембраны клетки.
Методы изучения возбудимых клеток. Микроэлектродный метод регистрации электрического потенциала мембраны. Методы раздражения возбудимой клетки.