Geum.ru

Рабочая программа учебная дисциплина Генетика Для студентов очного обучения по специальности 310200 -агрономия

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Рабочая программа
2. Квалификационные требования
3. Объём дисциплины и виды учебной работы
3.2. Объём дисциплины и виды учебной работы для студентов заочной формы обучения
4. Содержание дисциплины
Тематический план лекций по генетике для студентов заочников – обычное.
Тематический план лекций по генетике для студентов заочников – сокращённое.
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Подобный материал:

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


«Согласовано»

Декан агрономического факультета

_____________Р.И. Сафин

«______»____________2007 г.
«Утверждаю»

Проректор по учебной и

воспитательной работе

_________Х.С. Фасхутдинов

«______»____________2007 г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


Учебная дисциплина – Генетика

Для студентов очного обучения по специальности

310200 –Агрономия


Курс, семестр – II; 3-4

Лекции – 38

Лабораторные занятия – 228

Семинары –

Учебная практика –

Зачёт –

Экзамен –


Программа составлена канд. с.-х. наук, доцентом

–––––––––––––––––– Л.С. Нижегородцевой


Программа утверждена

на заседании методической

комиссии факультета__________

____________________________

Протокол № _________________

От «_____»_____________2007 г.
Программа утверждена

на заседании кафедры

«Защиты растений и селекции»

Протокол № ________________

От «_____»___________2007 г.

__________________________


Казань, 2007


Содержание рабочей программы


1. Цель и задачи дисциплины

2. Квалификационные требования

3. Объём дисциплины и виды учебной работы

3.1. Объём дисциплины и виды учебной работы для студентов очной формы обучения

3.2. Объём дисциплины и виды учебной работы для студентов заочной формы обучения

4. Содержание дисциплины

4.1. Содержание разделов (тем)

4.2. Тематика лекционных занятий

4.3. Тематика лабораторно-практических занятий

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

5.1. Рекомендуемая литература

5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

5.3. Материально-техническое обоснование дисциплины

1. Цель и задачи дисциплины


Цель преподавания дисциплины.

Приступая к изучению курса генетики – науке о наследственности и изменчивости организмов, студенты должны хорошо усвоить основные достижения, задачи и методы генетики.

Знания основ генетики имеет большое значение в подготовке высококвалифицированных кадров – учёных агрономов.

Генетика является теоретической базой селекции. Важное место в селекции растений занимает изучение методов создания исходного материала путём гибридизации, мутагенеза, полиплоидии и других приёмов, изменчивости и наследственности признаков и их оценки, методов и направления отбора для получения новых форм, сортов и гибридов. Большая роль в решении этих задач принадлежит генетике.


Исключительно велико значение генетики в растениеводстве, животноводстве, медицине и биосинтетической промышленности.


2. Квалификационные требования

Студент, закончивший изучение дисциплины, должен знать:
  • основные достижения, задачи, методы генетики
  • цитологические основы наследственности
  • молекулярные основы наследственности
  • закономерности наследования при внутривидовой гибридизации
  • хромосомную теорию наследственности
  • изменчивость организмов и новые методы селекции растений (полиплоидия, отдалённая гибридизация, индуцированный мутагенез, генная инженерия).
  • генетика онтогенеза
  • генетические процессы в популяциях

3. Объём дисциплины и виды учебной работы

3.1. Объём дисциплины и виды учебной работы для студентов очной формы обучения


Вид учебной работы
Всего часов
Семестры

Общая трудоёмкость дисциплины
116
-
4

Аудиторные занятия
76
-
4

Лекции
38
-
4

Практические занятия (ПЗ)
38
-
4

Самостоятельные работы
40
-
4

Вид итогового контроля
экзамен
-
4


3.2. Объём дисциплины и виды учебной работы для студентов заочной формы обучения


Вид учебной работы
Всего часов
Семестры

Общая трудоёмкость дисциплины
90
5
6

Аудиторные занятия
20
5
6

Лекции
12
5
6

Практические занятия (ПЗ)
8
5
6

Самостоятельные работы
70
5
6

Выполнение контрольных работ
10
5
6

Вид итогового контроля
экзамен
-
6

4. Содержание дисциплины


Лекции

№№

пп
Тема
Содержание
Кол-во часов

1
Введение.
Генетика как наука и её место в системе биологических наук. Понятие о наследственности и изменчивости. Методы генетики. Достижения генетики и её задачи.
2

2
Цитологические основы наследственности.
Клеточное строение организмов. Ядро, его строение и химический состав. Хромосомы – материальная основа наследственности. Понятие о кариотипе. Полигенные хромосомы. Взаимодействие ДНК и гистонов. Уровни компактизации ДНК в хромосоме. Гетерохроматин и эухромотин. Амитоз, эндомитоз, полиплоидия, политения.

4

3
Молекулярные основы наследственности
ДНК – основной материальный носитель наследственности. Химический состав, видовая специфичность и функции нуклеиновых кислот. Правило Чаргаффа. Синтез ДНК in vitro. Посттранскрипционные преобразования РНК у эукариот. Сплайсинг. Обратная транскрипция. Генетический код и его свойства. Строение гена эукариот: экзоны и интроны. Сателитная ДНК и её функции. Генетическая и генная инженерия. Клонирование генов. Транспозон. Интеграция вирусов в геном эукариот.

4

4
Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации.
Особенности и принципиальное значение метода гибридологического анализа, разработанного Менделем. Моногибридное скрещивание. Законы Менделя. Понятие о генотипе и фенотипе. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Цитологические основы расщепления. Статистический характер расщепления. Относительное постоянство гена. Дискретная природа наследственности.
4

5
Наследование признаков при взаимодействии генов.
Типы взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Трансгрессия. Гибридизация как основной способ создания исходного материала в современной селекции.
2

6
Хромосомная теория наследственности.
Создание хромосомной теории наследственности школы Моргана. Явление сцепленного наследования. Кроссинговер и его типы. Интерференция. Равный и неравный кроссинговер. Величина перекрёста и линейное расположение генов в хромосоме. Генетические и цитологические карты хромосом.Генетика пола. Хромосомный механизм определения пола при сингамии. Расщепление по полу. Балансовая теория определения пола. Голандрическое наследование.

6

7
Цитоплазмати-ческая наследственность.
Схема наследственного материала клетки по Джинксу. Особенности наследования признаков, контролируемых плазмогенами. Молекулярные основы цитоплазматической наследственности. Пластидная и митохондриальная наследственность. Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС). Влияние генотипа на проявление ЦМС. Использование ЦМС для получения гибридных семян. Получение стерильных аналогов фертильных линий.

2

8
Изменчивость организмов.

Классификация изменчивости. Учение Иогансена о популяциях и чистых линиях. Модификационная изменчивость. Норма реакции генотипа. Мутационная изменчивость. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Индуцированный мутагенез. Физические и химические мутагены. Основные типы мутаций и принципы их классификации. Репарация повреждений генетического материала. Ферменты, участвующие в репарации повреждений ДНК. Генетический мониторинг. Скрининг. Антимутагены. Хромосомные аберрации: транслокация, инверсия, делеция, дупликация. Эффект положения гена. Множественный аллелизм. Использование мутагенеза в селекции. Проблема направленного получения мутаций.

4

9
Полиплоидия и другие изменения числа хромосом.
Понятие о полиплоидии. Классификация полиплоидов. Роль полиплоидии в эволюции и селекции. Механизм изменения числа хромосом. Митотическая, зиготическая и мейотическая полиплоидия. Автополиплоидия. Пониженная плодовитость автополиплоидов и метолы её повышения. Триплоидия. Аллополиплоидия. Получение и использование тритикале. Анеуполидия. Получение дополненых и замещённых линий и их практическое использование. Гаплоидия.

4

10
Инбридинг и гетерозис.
Понятие об инбридинге и аутбридинге. Инбридинг (инцухт). Генетическая сущность инбридинга. Явление гетерозиса. Типы гетерозиса. Особенности проявления гетерозиса. Практическое использование гетерозиса у различных с/х культур.
2

11
Генетика онтогенеза.


Генетические процессы в популяциях.

Онтогенетическая устойчивость организмов, понятие тотипатентность сомических клеток и дифференциальной экспрессии генов. Принципы управления онтогенезом.

Работы С.С. Четверикова по генетическим процессам в популяциях. Динамика популяций. Генетический груз. Отбор в популяциях его влияние на структуру популяций. Генетико-авт. процессы в популяциях (дрейф генов).
4




38


Лабораторно-практические и семинарские занятия по генетике

№№ пп
Наименование темы
Кол-во часов

1
Митоз. Изучение фаз митоза на постоянных препаратах. Приготовление временных препаратов. Зарисовка фаз митоза в тетрадь.
2

2
Подсчёт числа хромосом и изучение кариотипов у ржи, гречихи, гороха.
4

3
Мейоз. Изучение фаз мейоза и микроспорогенеза. Микрогаметогенез.
2

4
Контрольная работа.
2

5
Молекулярные основы наследственности. Синтез белка. Проблемы генной инженерии.
2

6
Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации. Правила Менделя. Метод хи-квадрат для анализа расщепления. Решение задач.

4

7
Контрольная работа.
2

8
Неаллельное взаимодействие генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы т гены-супрессоры. Решение задач.
2

9
Хромосомная теория наследственности. Определение пола и наследование признаков, сцепление с полом. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер. Семинар.
2

10
Изучение кариотипа человека. Фотографии хромосом человека.
4

11
Мутагенез и его использование. Описание мутаций. Анализ постоянных цитологических препаратов с хромосомными нарушениями.
4

12
Статистическое изучение модификационной изменчивости.
4

13
Изменчивость организмов.
2

14
Заключительная контрольная работа.
2




38


Тематический план лекций по генетике для студентов заочников – обычное.


Лекции

№№ пп
Тема
Содержание
Кол-во часов

1
Введение.


Цитологические основы наследственности.
Генетика как предмет и её задачи. Методы её исследований. Достижения и задачи генетики.

Роль ядра и цитоплазмы в сохранении и передачи наследственной информации. Кариотип. Молекулярная структура хромосом. Взаимодействие ДНК и гистонов. Уровни компактивизации ДНК в хромосоме.

2

2
Молекулярные основы наследственности.
Химический состав, структура и функции нуклеиновых кислот. Правило Чаргаффа. Рентгеноструктурный анализ ДНК М. Уилкинса и Р. Франклина. Синтез ДНК in vitro. Генетический код и его свойства. Сильные и слабые кодоны.

2

3
Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации.

Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации. Метод гибридологического анализа и его особенности. Моногибридные, дигибридные и полигибридные скрещивания. Закономерности наследования признаков Менделя. Неполное доминирование. Реципрокные, возвратные и анализирующие скрещивания. Их практическое значение. Типы взаимодействия генов: плейотропия, комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы.
2

4
Хромосомная теория наследственности.
Хромосомный механизм определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом, практическое значение. Сцепленное наследование. Группы сцепления и их определение. Характер расщепления в потомстве гибрида при независимом и сцепленном наследовании. Кроссинговер и его типы. Интерференция. Факторы, влияющие на частоту кроссинговера. Генетические карты хромосом и подходы к их составлению. Сравнение генетических и цитологических карт хромосом.

2

5
Изменчивость.
Типы изменчивости. Учение Иогансена о популяциях и чистых линиях. Модификационная (паратипическая) изменчивость. Длительные модификации. Норма реакции генотипа. Мутационная изменчивость. Естественный мутагенез. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Индуцированный мутагенез. Мутагены и их классификация. Супермутагены. Мутагены окружающей среды. Антимутагены.

2

6
Инбридинг и гетерозис.

Понятие об инбридинге и аутобридинге. Генетическая сущность инбридинга. Инцухт-линии, их общая и комбинирования способность. Гетерозис и закономерности его проявления, теории гетерозиса. Типы гибридов. Использование ЦМС для получения гетерозисных гибридов. Проблема закрепления гетерозиса.
2




12


Лабораторно-практические занятия

№№ пп
Наименование темы
Кол-во часов

1
Митоз. Изучение фаз митоза на постоянных препаратах. Зарисовка фаз митоза в тетрадь.

Мейоз. Изучение фаз мейоза и микроспорогенеза. Микрогаметогенез.
2

2
Молекулярные основы наследственности. Синтез белка. Проблемы генной инженерии. Решение задач.
2

3
Неаллельное взаимодействие генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы т гены-супрессоры. Решение задач.
2

4
Хромосомная теория наследственности. Определение пола и наследование признаков, сцепление с полом. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер. Решение задач.
2

5
Статистическое изучение модификационной изменчивости.
2




10


Тематический план лекций по генетике для студентов заочников – сокращённое.


Лекции

№№ пп
Тема
Содержание
Кол-во часов

1
Введение.

Молекулярные основы наследственности.
Генетика как предмет и её задачи. Методы её исследований. Достижения и задачи генетики.

. Кариотип. Молекулярная структура хромосом. Взаимодействие ДНК и гистонов. Уровни компактивизации ДНК в хромосоме.

Химический состав, структура и функции нуклеиновых кислот. Правило Чаргаффа. Рентгеноструктурный анализ ДНК М. Уилкинса и Р. Франклина. Синтез ДНК in vitro. Генетический код и его свойства. Сильные и слабые кодоны.

2

2
Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации.

Закономерности наследования при внутривидовой гибридизации. Метод гибридологического анализа и его особенности. Моногибридные, дигибридные и полигибридные скрещивания. Закономерности наследования признаков Менделя. Неполное доминирование. Реципрокные, возвратные и анализирующие скрещивания. Их практическое значение. Типы взаимодействия генов: плейотропия, комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы.
2

3
Хромосомная теория наследственности.
Хромосомный механизм определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом, практическое значение. Сцепленное наследование. Группы сцепления и их определение. Характер расщепления в потомстве гибрида при независимом и сцепленном наследовании. Кроссинговер и его типы. Интерференция. Факторы, влияющие на частоту кроссинговера. Генетические карты хромосом и подходы к их составлению. Сравнение генетических и цитологических карт хромосом.

2

4
Изменчивость.
Типы изменчивости. Учение Иогансена о популяциях и чистых линиях. Модификационная (паратипическая) изменчивость. Длительные модификации. Норма реакции генотипа. Мутационная изменчивость. Естественный мутагенез. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Индуцированный мутагенез. Мутагены и их классификация. Супермутагены. Мутагены окружающей среды. Антимутагены.

2




8



Лабораторно-практические занятия.

№№ пп
Наименование тема
Кол-во часов

1
Митоз. Изучение фаз митоза на постоянных препаратах. Зарисовка фаз митоза в тетрадь.

Мейоз. Изучение фаз мейоза и микроспорогенеза. Микрогаметогенез.
2

2
Неаллельное взаимодействие генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы т гены-супрессоры. Решение задач.
2

3
Хромосомная теория наследственности. Определение пола и наследование признаков, сцепление с полом. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер. Решение задач.
2




6

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


5.1. Рекомендуемая литература


Основная литература.
  1. Гуляев Г.В. Генетика / Г.В. Гуляев. – М.: Колос, 1984.
  2. Гуляев Г.В. Задачник по генетике / Г.В. Гуляев. – М.: Колос, 1980.
  3. Гуляев Г.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению – Г.В. Гуляев, В.В. Мальченко. – М.: Россельхозихдат, 1983.
  4. Жученко А.А. Генетика / А.А. Жученко. – М.: Колос, 2003. – 480 с.
  5. Иванова С.В. Задачник по генетике / С.В. Иванов и др. – М.: МСХА, 1996.
  6. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений / З.П. Паушева. – М.: Агропромиздат, 1998 – 272 с.


Дополнительная литература.
  1. Айала Ф. Современная генетика / Ф. Айала, Дж. Кайгер. – Т. 1 - 3. М.: Мир, 1987.
  2. Вавилов Н.И. Избранные сочинения / Н.И. Вавилов // Генетика и селекция. – М.: Колос, 1968.
  3. Дубинин Н.П. Общая генетика / Н.П. Дубинин. – М.: Наука, 1976.
  4. Дубинин Н.П. Генетика популяций и селекция / Н.П. Дубинин, Я.Л. Глембовский. – М.: Наука, 1967.
  5. Иогансен В. О наследовании в популяциях и чистых линиях / В. Иогансен. – М.-л.: Сельхозгиз, 1935



5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


3.2 Перечень наглядных пособий и методических разработок.
  1. Рисунок “Строение клетки, видимое в электронном микроскопе”.
  2. Рисунок “Строение клетки”/
  3. Рисунок “Митоз”.
  4. Рисунок “Схема митоза”.
  5. Рисунок “Мейоз”.
  6. Рисунок “Схематическое сопостановление деления клетки – митоз и мейоз”.
  7. Развитие пыльцевого зерна покрытосемянного растения.
  8. Рисунок “Гаметогенез”.
  9. Рисунок “Моногибридное наследование”.
  10. Рисунок “Дигибридное скрещивание”.
  11. Рисунок “Наследование окраски и формы семян гороха”.
  12. Рисунок “Доминирование”.
  13. Рисунок “Анализирующее скрещивание”.
  14. Рисунок “Гибридизация двух разновидностей ночной красавицы – неполное доминирование”.
  15. Рисунок “Возвратные скрещивания картофеля”.
  16. Рисунок “Взаимодействие генов”.
  17. Рисунок “Комплементарное действие генов”.
  18. Рисунок “Взаимодействие генов - эпистаз”.
  19. Рисунок “Полимерное действие генов”.
  20. Рисунок “”
  21. Рисунок “Генотип и среда”.
  22. Рисунок “Кариотипы разных видов”.
  23. Рисунок “Типы хромосом”.
  24. Рисунок “Множественные аллели”.
  25. Рисунок “Наследованные аномалии, сцепление с полом”.
  26. Рисунок “Генный баланс пола”.
  27. Рисунок “Нормальный кариотип человека”.
  28. Рисунок “Генетическое определение пола”.
  29. Рисунок “Сцепленное наследование”.
  30. Рисунок “Генетическая рекомендация при сцеплении”.
  31. Рисунок “Наследственность сцепления с полом - гемофилия”.
  32. Рисунок “Наследственность и среда. Близнецы”.
  33. Рисунок “Доминантное и рецессивное наследование у человека”.
  34. Рисунок “Множественные аллели”.
  35. Рисунок “Генетические и цитологические карты”.
  36. Рисунок “Наследование ЦМС”.
  37. Схема “Случайное распределение белых и зелёных пластид”.
  38. Рисунок “Наследование пёстролистности у ночной красавицы”.
  39. Схема “Передача цитоплазмы при реципрокных скрещиваниях”.
  40. Рисунок “Трансформация у бактерий”.
  41. Рисунок “Схема трансдукции”.
  42. Схема “Пурин и пиримидин”.
  43. Рисунок “Строение ДНК”.
  44. Рисунок “Модель структуры ДНК”.
  45. Модель структуры ДНК (по Уотсону и Крику).
  46. Схема “Строение РНК”.
  47. Таблица “Число комбинаций кодирующих букв”.
  48. Рисунок “Генетический код”.
  49. Рисунок “Репликация, транскрипция и трансляция генетического материала в клетке”.
  50. Схема синтеза белка.
  51. Схема строения ДНК.
  52. Рисунок “Мутации”.
  53. Рисунок “Мутации дрозофилы”.
  54. Рисунок “Безрезультатность отбора в чистой линии”.
  55. Таблица “Дозы физических мутагенов”.
  56. Таблица “Виды и концентрации химических мутагенов”.
  57. Таблица “Число хромосом у растений”.
  58. Рисунок “Полиплоидия”.
  59. Схема “Создание триплоидных гибридов сахарной свеклы”.
  60. Таблица “Соотношение гомозигот и гетерозигот в последовательных поколениях моногибридов”.
  61. Рисунок “Получение двойных межлинейных гибридов кукурузы”.
  62. Схема “Применение насыщенных скрещиваний”.
  63. Схема “Создание восстановителей фертильности стерильных самоопылённых линий кукурузы”.
  64. Схема “Насыщение скрещивания при переводе сорта или линии на стерильную основу”.
  65. Рисунок “Последействие принудительного опыления кукурузы”.
  66. Методические указания по теме “Морфология хромосом”.
  67. Методические указания по теме “Изучение и индификация кариотипа хромосом у растений”.
  68. Методические указания по теме “Статистическое изучение модификационной изменчивости”.
  69. Методическая разработка. Контрольная работа по генетике для студентов заочников Агрономического факультета.


5.3. Материально-техническое обоснование дисциплины


В материально-техническое обеспечение дисциплины включены: микроскопы, постоянные и временные препараты по митозу и мейозу.