.RU

Примерная программа наименование дисциплины генетика растений и животных

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА



Наименование дисциплины - ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ



Рекомендуется для направления подготовки



110900 «Технология производства и переработки



сельскохозяйственной продукции»



Квалификация (степень) выпускника – бакалавр



1.Цели и задачи дисциплины



Цель

дисциплины – формирование представлений, знаний и умений по основным закономерностям наследственности, изменчивости и из реализации.

Задачами

дисциплины является изучение:

- цитологических основ наследственности;

- основных закономерностей наследования при внутривидовой и отдаленной гибридизации;

- молекулярных механизмов реализации генетической программы;

- генетических основ создания генетически модифицированных организмов;

- генетических процессов в популяциях.

2.Место дисциплины в структуре ООП



Курс входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин, включенных в учебный план согласно ФГОС ВПО по направлению 110900 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

Входные знания должны включать способность студента использовать основы математики, физики, химии, ботаники и микробиологии.

Данная дисциплина является предшествующей для освоения знаний по таким дисциплинам, как основы ветеринарии и биотехнологии размножения животных; производство продукции растениеводства и животноводства; технология хранения и переработки продукции растениеводства; технология хранения и переработки продукции животноводства; стандартизация и сертификация с.х. продукции; оборудование перерабатывающих производств; земледелие с основами почвоведения и агрохимии; организация производства и предпринимательство в АПК; безопасность жизнедеятельности.

3. Требования к результатам освоения дисциплины



Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теорети­ческого и экспериментального исследования,

- готовности к оценке физиологического состояния, адаптационного потенциала и определе­нию факторов регулирования роста и развития сельскохозяйственных культур,

- готовности распознавать основные типы и виды животных согласно современной система­тике, оценивать их роль в сельском хозяйстве и определять физиологическое состоя­ние животных по морфологическим признакам;

- способности охарактеризовать сорта растений и породы животных на генетической осно­ве и использовать их в сельскохозяйственной практике;

- готовности диагностировать наиболее распространенные заболевания сельскохозяйствен­ных животных и оказывать ветеринарную помощь;

- способности к обобщению и статистической обработке результатов экспериментов, фор­мулированию выводов и предложений.

В результате изучения дисциплины студент должен



знать

: сущность физиологических процессов, протекающих в растительном организме, закономерности роста и развития; строение, биологию, экологию, значение, филогении животных основных видов, принципы и формы охраны животных; цитологические, молекулярные, цитоплазматические основы наследственности, хромосомную теорию наследственности, гиб­ридизацию, инбридинг, гетерозис, клеточную и генную инженерию, генетически модифици­рованные сорта сельскохозяйственных культур; применение статистических методов анализа результатов опыта, основные законы наследственности и закономерности наследования признаков; основы генетического, цитологического, популяционного и биометрического анализов и их использование в практической деятельности;

уметь:

определять физиологическое состоя­ние растений по морфологическим признакам; распознавать принадлежность животных к основным направлениям продуктивности и оценивать их роль в с.х. производстве; применять основные мето­ды исследования и проводить статистическую обработку результатов экспериментов; интерпретировать полученные результаты применительно к конкретной ситуации и использовать их в практической деятельности;

владеть:

практическими навыками постановки и решения общих и частных задач генетики сельскохозяйственных видов животных и растений, а также обоснованного прогнозирования эффективности использования генетических подходов; методами самостоятельного изучения новейших достижений науки и техники в области общей и частной генетики; способами оценок эффективности использования разных молекулярно-генетических методов для решения конкретных задач, возникающих в селекционной работе.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы



Вид учебной работы

Всего

часов

Семестр

3

Аудиторные занятия (всего)



54



54



В том числе:







Лекции

18

18

Семинары (С)

36

36

Самостоятельная работа (всего)



54



54



В том числе:





Самостоятельное изучение разделов

20

20

Подготовка к текущему контролю

14

14

Подготовка к рубежному контролю

20

20

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

экзамен



экзамен



Общая трудоемкость часы



зачетные единицы



108



108



3



3



5. Содержание дисциплины



5.1. Содержание разделов дисциплины



№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела



Предмет, этапы развития и методы генетики

Генетика и ее место в системе биологических наук. Понятие о наследственности изменчивости. Основные этапы развития генетики. Методы генетики: гибридологический, цитологический, физико-химический, онтогенетический, молекулярно-биологический, математический и др. Генетика как теоретическая основа селекции и семеноводства растений и разведения и племенной работы животных. Значение генетики для решения задач медицины, биотехнологии, сельского хозяйства.



Цитологические основы наследственности. Митоз и мейоз

Строение клетки растений и животных. Основные органоиды клетки и их функции. Ядро клетки и хромосомы. Кариотип организма. Особенности строения хромосом. Химический состав хромосом. Организация ДНК в хромосомах. Хроматин. Клеточный цикл и его периоды. Деление клетки. Митоз. Генетическое значение митоза. Отклонения от типичного хода митоза: амитоз, эндомитоз, политения.

Деление половых клеток. Мейоз. Конъюгация хромосом в мейозе. Кроссинговер. Отличия мейоза от митоза. Биологическое значение мейоза.

Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений. Ксенийность. Апомиксис и его типы: партеногенез, апогамия, апоспория, адвентивная эмбриония.



Закономерности наследования признаков при внутривидовой гибридизации

Особенности и значение метода гибридологического анализа, разработанного Г. Менделем. Моногибридное скрещивание. Закон единообразия гибридов первого поколения. Доминантность и рецессивность. Полное и неполное доминирование, кодоминирование. Аллели гена. Множественный аллелизм. Гомозиготность и гетерозиготность. Генотип и фенотип. Закон чистоты гамет. Закон расщепления гибридов.

Дигибридное и полигибридное скрещивания. Закон независимого комбинирования признаков. Общие формулы для определения числа фенотипических и генотипических классов во втором поколении. Статистический характер расщепления. Проверка достоверности гипотез о наследовании признака. Критерий χ2. Дискретная природа наследственности. Значение работ Г. Менделя для развития генетики и научно обоснованной селекции. Условия действия законов Г. Менделя.

Наследование признаков при взаимодействии неаллельных генов. Типы взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены-модификаторы, гены-супрессоры. Особенности наследования количественных признаков. Трансгрессия. Влияние внешних условий на проявление действия гена. Пенетрантность и эскпрессивность.



Хромосомная теория наследственности

Доказательства участия хромосом в передаче наследственной информации. Хромосомная теория наследственности, предложенная Т.Морганом.

Генетическое определение пола. Хромосомный механизм определения пола. Расщепление по полу у разных организмов. Пол и половые хромосомы. Балансовая теория определения пола у дрозофилы. Определение пола у растений и животных. Экспериментальное изменение соотношения полов. Наследование ограниченных и зависимых от пола признаков.

Явление сцепленного наследования. Совпадение числа групп сцепления с гаплоидным числом хромосом. Характер расщепления в потомстве гибрида при независимом и сцепленном наследовании.

Кроссинговер. Одинарный и двойной кроссинговер. Цитологические доказательства кроссинговера. Частоты перекреста и линейное расположение генов в хромосоме. Построение генетических карт хромосом. Интерференция. Коэффициент совпадения. Факторы, влияющие на кроссинговер. Равный и неравный кроссинговер. Соматическая (митотическая) рекомбинация. Цитологические карты хромосом. Сравнение генетических и цитологических карт хромосом. Роль кроссинговера и рекомбинации генов в эволюции и селекции растений и животных.



Наследственная и ненаследственная изменчивость

Типы изменчивости. Модификационная изменчивость. Формирование признаков как результатов взаимодействия генотипа и факторов среды. Норма реакции генотипа. Онтогенетическая адаптация. Длительные модификации.

Наследственная изменчивость, ее типы. Комбинативная изменчивость, механизмы ее возникновения, роль в эволюции и селекции.

Мутационная изменчивость. Мутации как исходный материал эволюции. Основные положения мутационной теории Г. де Фриза в современном понимании. Спонтанный мутагенез. Влияние генотипа и физиологического состояния на спонтанную мутабильность. Прямые и обратные мутации. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.

Индуцированные мутации. Физические мутагенные факторы. Дозы излучения и поглощения. Летальная и критическая доза радиации. Химические мутагены. Классификация мутаций. Изменения структуры хромосом. Изменение положения и порядка генов на хромосомах. Использование хромосомных аберраций в качестве генетических маркеров при экологическом мониторинге. Изменение структуры гена. Точковые мутации. Сдвиг рамки считывания. Репарация поврежденной ДНК. Инсерционный мутагенез.



Происхождение и эволюция с.-х. видов животных

Основные сельскохозяйственные виды животных (козы, овцы, крупный рогатый скот, свиньи, лошади, куры), их монофилетическое (крупный рогатый скот, козы, лошади, куры) и полифилетическое (свиньи, овцы) происхождение. Направления продуктивности (молочное, мясное, комбинированное у крупного рогатого скота; шерстное и шубное, молочное, мясное коз и овец); рабочие характеристики лошадей – верховые, упряжные, тяжеловозы; мясное (беконное) – сальное у свиней; яичное, комбинированное, мясное у кур. Основные отличия сельскохозяйственных видов животных от близкородственных диких видов (признаки доместикации)

в отношении изменений скелета, скорости развития головного мозга и органов чувств, пищеварительной системы и органов воспроизводства.



Молекулярные основы наследственности

Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот. ДНК – трансформирующий фактор пневмококка. Нуклеиновые кислоты – наследственный материал вирусов. Феномен бактериальной трансдукции.

Строение нуклеиновых кислот. Модель структуры ДНК Уотсона – Крика. Общие особенности репликации ДНК. Репликация ДНК, ферменты репликации. РНК как генетический материал и ее репликация. Генетический код. Свойства генетического кода. Типы РНК. Обратная транскрипция. Структура гена у про- и эукариот. Расположение генов в эукариотических хромосомах. Мобильные генетические элементы. Геном эукариот. Регуляция экспрессии гена у эукариот.

Основы генной инженерии растений. Методы выделения и синтеза генов. Понятие о генных векторах. Использование Ti-плазмид A. tumephaciens и вирусов в качестве векторов в генной инженерии растений. Прямые методы переноса генов (микроинъекция, электропорация, биобаллистика и т. д.). Обеспечение эффективной экспрессии клонированных генов. Доказательства интеграции чужеродных генов. Достижения генетической инженерии растений. Молекулярное маркирование. Геномные библиотеки.

Полимеразная цепная реакция. Технологии рекомбинантных ДНК и их использование для целей производства. Понятие о химическом синтезе генов, секвенировании ДНК. Оптимизация экспрессии генов. Понятие о методах получения рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем. Основы микробиологического производства генетически модифицированных организмов, промышленного синтеза белков при участии рекомбинантных микроорганизмов.

Явление нехромосомной наследственности. Пластидная наследственность. Исследования пестролистности у растений. Митохондриальная наследственность. Исследования дыхательной недостаточности у дрожжей. Молекулярная организация геномов митохондрий и пластид.



Значение популяционной и экологической генетики в селекции растений и животных

Понятие о популяциях: локальные популяции, менделевские популяции, панмикмитические популяции. Генетическая гетерогенность популяций. Генофонд. Внутрипопуляционный генетический полиморфизм. Закон Харди-Вайнберга. Асортативные скрещивания. Мутационные процессы в популяции. Понятия о генетическом грузе. Естественный отбор в популяциях, как основной фактор эволюции популяций. Адаптивная ценность генотипов и понятие о коэффициенте отбора. Генетико-автоматические процессы в популяциях (дрейф генов). Влияние изоляции (географической, биологической, экологической) на структуру популяций. Миграция и ее влияние на структуру популяций. Генетический гомеостаз и полиморфизм популяций.



Применение методов молекулярной генетики в растениеводстве и животноводстве

Методы выявления полиморфизма различных геномных участков ДНК, структурные гены, тандемные повторы и микросателлиты, диспергированные повторы и транспозирующиеся элементы, «анонимные» маркеры полиморфизма ДНК. Применение молекулярно-генетических маркеров полиморфизма ДНК для оценок происхождения животных, сортовой принадлежности растений, контроля динамики генетических структур под влиянием действия факторов естественного и искусственного отборов. Гены - кандидаты контроля качества конечной продукции – у животных гены каппа-казеина (сыропригодность молока), кальпастатина (постубойная

нежность мяса), waxy ген у риса, гены запасных белков пшеницы и технологические свойства хлебопродукции.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами





п/п

Наименование обеспечиваемых

(последующих) дисциплин

№№ разделов дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1.

Основы ветеринарии и биотехнологии размножения животных.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Производство продукции растениеводства и животноводства.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Технология хранения и переработки продукции растениеводства.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

4.

Технология хранения и переработки продукции растениеводства.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.

Стандартизация и сертификация с.х. продукции.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

6.

Земледелие с основами почвоведения и агрохимии.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий





п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

С

СРС

Всего



Предмет, этапы развития и методы генетики

2

4

6

12



Цитологические основы наследственности. Митоз и мейоз

2

4

6

12



Закономерности наследования признаков при внутривидовой гибридизации

2

4

6

12



Хромосомная теория наследственности

2

4

6

12



Мутационная теория

2

4

6

12



Происхождение и эволюция с.-х. видов животных

2

4

6

12



Молекулярные основы наследственности

2

4

6

12



Значение популяционной и экологической генетики в селекции животных

2

4

6

12



Применение методов молекулярной генетики в животноводстве

2

4

6

12




Всего

18

36

54

108

6. Семинары





п/п

№ раздела

дисциплины

Наименование семинаров

Трудоемкость,

часы



1

Этапы развития и методы генетики

4



2

Характеристика наследственности. Митоз и мейоз в растениях и животных

4



3

Законы Менделя и их сущность

4



4

Основные положения хромосомной теории наследственности и её применение в селекции растений и разведении животных.

4



5

Модификационная, комбинативная и мутационная изменчивости и их использование в сельском хозяйстве.

4



6

Происхождение и эволюция с.-х. видов животных

4



7

ДНК как носитель наследственной информации

4



8

Законы популяционной генетики и их использование в селекции растений и животных.

4



9

Применение методов молекулярной генетики в растениеводстве и животноводстве

4

7. Курсовые проекты (работы) не предусмотрены.



8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:



а) основная литература:

  1. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. – Новосибирск: изд. Новосибирского университета Сибирское университетское издательство, 2002.

  2. Пухальский В.А. Введение в генетику. – М.: КолосС, 2007.

  3. Иванова С.В., Долгодворова Л.И., Потоцкая И.В., Фесенко И.А., Большакова Л.С. Практикум по генетике. – М.: РГАУ-МСХА, 2007.

  4. Глазер В.М., Ким А.И., Орлова Н.Н. и др. Задачи по современной генетике. М. Книжный дом «Университет», 2005.

  5. Глазко В.И., Глазко Г.В. Русско-англо-украинский толковый словарь по прикладной генетике, ДНК-технологии и биоинформатике. Киев – КВIЦ, 2001.

  6. Сборник задач по генетике с методическими указаниями к ним. – М.: МСХА. – 1989.

  7. Долгодворова Л.И. и др. Задачник по генетике. – М.: МСХА, 1996.


б) дополнительная литература:

  1. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989.

  2. Гершензон С. М. Основы современной генетики. - К. , 1983.

  3. Лобашев М.Е. Генетика. – Л.: изд-во Ленинградского университета, 1967.

  4. Кайданов Л.З. Генетика популяций. - М.: Высш.шк., 1996.

  5. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. – М.: Мир, 1987.

в) программное обеспечение: для решения задач по тематикам дисциплины необходимо наличие компьютерной техники (3-5 единиц) с возможностями работы в ЕХЕL, SТАТISТIСА, AGROS.

г) базы данных, включая базу молекулярно-генетических данных National Centre of Biotechnology Information (NCBI), информационно-справочные и поисковые

системы Google, Yandex, Rambler, реферативная база данных Агрикола и ВИНИТИ, научная электронная библиотека e-library, Интернет-портал университета www.timacad.ru, Интернет-сайт кафедры генетики www.genetics.timacad.ru .

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины



Материально- техническое обеспечение лекций

Учебные стенды, мультимедийное оборудование, специализированная аудитория.

Материально - техническое обеспечение семинарских занятий

Учебные стенды, мультимедийное оборудование, персональные компьютеры, калькуляторы, специализированная аудитория, микроскопы, цитологические препараты мейотического деления и митоза.

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины



Рекомендуемые модули внутри дисциплины соответствуют списку разделов, указанных в таблице 5.1. Изучение дисциплины может проводиться по традиционной системе обучения, а также с применением методов компьютерной симуляции, разбора результатов экспериментальных исследований.

Текущая аттестация проводится на каждом аудиторном занятии. Формы и методы текущего контроля: устное выборочное собеседование, письменные фронтальные опросы, проверка и оценка выполнения практических заданий и др. Проводится рубежный контроль знаний с целью проверки и коррекции хода освоения теоретического материала и практических умений и навыков. Рубежный контроль знаний проводится по графику в часы практических (семинарских) занятий по основному расписанию.

Разработчики:



РГАУ-МСХА

имени К.А.Тимирязева

зав. каф. генетики

А.А. Соловьев

РГАУ-МСХА

имени К.А.Тимирязева

доцент кафедры генетики

Л.С.Большакова

РГАУ-МСХА

имени К.А.Тимирязева

зав. каф. генетики и разведения животных

С.Н. Харитонов

РГАУ-МСХА

имени К.А.Тимирязева

профессор каф. генетики и разведения животных

Т.Т. Глазко

Эксперт:









РГАУ-МСХА

имени К.А.Тимирязева

профессор каф. селекции и семеноводства полевых культур

Т.И. Хупацария
Дадаць дакумент у свой блог ці на сайт 2010-07-19 18:44 Читать похожую статью
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © Помощь студентам
    Образовательные документы для студентов.