УТВЕРЖДЕНО
Приказ Высшей аттестационной
комиссии Республики Беларусь
«___»___________20___г. №___
ПРОГРАММА-МИНИМУМ
кандидатского экзамена по специальности
03.00.15 – генетика
Биологические науки
Минск – 20___г.
Организации-разработчики:
Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии
Национальной академии наук Беларуси»
Учреждение образования «Белорусский государственный университет»
Учреждение образования «Белорусский государственный педагогический
университет имени Максима Танка»
Авторы-разработчики:
Кильчевский А.В., д.б.н., член-корр., директор Института генетики и
цитологии НАН Беларуси
Каминская Л.Н., д.б.н., с.н.с., г.н.с. Института генетики и цитологии НАН
Беларуси
Моссэ И.Б., д.б.н., проф., зав.лабораторией Института генетики и цитологии
НАН Беларуси
Орлов П.А., д.б.н., с.н.с., зав.лабораторией Института генетики и цитологии
НАН Беларуси
Титок М.А., д.б.н., доцент, профессор кафедры генетики биологического
факультета УО
« Белорусский государственный университет»
Писарчик Г.А., к.б.н., доцент кафедры общей биологии факультета
естествознания
УО «Белорусский государственный педагогический
университет имени Максима Танка».
Рецензенты:
Максимова Наталия Павловна, доктор биологических наук, доцент,
заведующая кафедрой генетики УО «Белорусский государственный
университет», член Совета по защите диссертаций Д01.31.01 Института
генетики и цитологии НАН Беларуси и Института микробиологии НАН
Беларуси, подготовила 5 кандидатов наук.
Мельнов Сергей Борисович, доктор биологических наук, заведующий
кафедрой экологической и молекулярной генетики УО «Международный
государственный экологический университет имени А.Д. Сахарова», член
Экспертного совета ВАК № 34, подготовил 4 кандидата наук.
СОГЛАСОВАНО
Академик-секретарь
Отделения биологических
наук НАН Беларуси
И.Д.Волотовский
(подпись, инициалы, фамилия)
«____»______________20_____№_
Цель программы-минимума:
создать у аспиранта четкую систему знаний в области генетики для
использования их в сфере профессиональной научной деятельности.
Задачи программы-минимума:
сформировать у аспиранта комплекс научных знаний по основным вопросам
генетики, закономерностям наследственности и изменчивости
у
прокариотических
и эукариотических организмов,
молекулярным
механизмам генетических процессов, наследственной и ненаследственной
изменчивости, процессам реализации наследственной программы развития
организмов, популяционной и эволюционной генетике, теоретическим
основам селекции, методам биотехнологии растений, генетике животных и
человека, проблемам биобезопасности, управлению наследственностью и
изменчивостью и практическому использованию достижений современной
генетики;
развить способность четко формулировать цель и излагать свою точку зрения
по проблеме, планировать и достигать результатов в научной деятельности,
проявлять готовность к различным формам и видам научной деятельности
(проект, грант, конференция, конгресс, симпозиум, семинар и т.д.).
Требования к уровню знаний аспиранта:
аспирант
должен владеть основами генетического и молекулярногенетического анализа, знать закономерности наследования признаков и
свойств организмов разных уровней организации, иметь четкие
представления о материальных основах наследственности, молекулярных
механизмах переноса наследственной информации в клетке, использовании
различных методов молекулярно-генетического анализа для решения задач
современной генетики и практическом применении полученных результатов.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
В содержание курса входят основные положения и понятия предмета
генетики – наследственность и изменчивость, методы их изучения,
молекулярные механизмы генетических процессов и прикладные аспекты
генетики.
Курс представлен следующими разделами:
1.Хромосомная теория наследственности;
2.Методы изучения наследственности;
3.Теория гена;
4.Генетическая изменчивость;
5.Молекулярные механизмы генетических процессов;
6.Нехромосомная наследственность;
7.Генетика онтогенеза;
8.Популяционная и эволюционная генетика;
9.Прикладные аспекты генетики;
10.Генетика человека;
11.Проблемы биобезопасности
ВВЕДЕНИЕ
(НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ГЕН, ГЕНОТИП, ФЕНОТИП)
Предмет генетики. Понятие о наследственности и изменчивости. Место
генетики среди биологических наук. Понятия: ген, генотип, фенотип.
Фенотипическая и генотипическая изменчивость. Основные этапы развития
генетики. Роль отечественных ученых в развитии генетики и селекции (Н.И.
Вавилов, А.С. Серебровский, Н.К. Кольцов, Ю.А. Филипченко, С.С.
Четвериков, Г.Д. Карпеченко, А.Р. Жебрак и др.). Значение генетики для
решения задач селекции, медицины, экологии и биотехнологии.
ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
(КЛЕТКА, ЯДРО, ХРОМОСОМЫ, МИТОЗ, МЕЙОЗ)
Доказательства роли ядра и хромосом в явлениях наследственности.
Локализация генов в хромосомах. Роль цитоплазматических факторов в
передаче наследственной информации.
Деление клетки и воспроизведение. Клеточный цикл и его этапы. Стадии
митоза и особенности поведения хромосом. Молекулярные механизмы
митоза. Биологическое значение митоза. Мейоз и образование гамет.
Причины образования новых комбинаций генов в результате мейоза. Типы
мейоза (гаметный, споровый и зиготный) и их особенности. Молекулярные
механизмы мейоза. Нерегулярные типы полового размножения у растений и
животных (апомиксис, партеногенез, гиногенез, андрогенез).
Кариотип. Морфология хромосом и их строение. Молекулярная
организация хромосом про- и эукариот. Химический состав хроматина и
уровни его упаковки. Эухроматин и гетерохроматин. Политенные
хромосомы, хромосомы типа ламповых щеток, локализация и механизм их
образования.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
(ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, СЦЕПЛЕНИЕ И КРОССИНГОВЕР,)
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КАРТЫ ХРОМОСОМ)
Цели, принципы и этапы генетического анализа. Методы генетического
анализа:
гибридологический,
генеалогический,
близнецовый,
цитогенетический,
молекулярно-генетический,
биохимический,
популяционный и др. Основы гибридологического метода: выбор объекта,
анализ контрастных признаков, учет всех классов в расщеплении,
статистическая проверка гипотез. Факторы, нарушающие менделевское
расщепление. Законы Г. Менделя. Роль коллекций в генетическом анализе.
Разрешающая способность генетического анализа.
Наследование при моногибридных скрещиваниях. Межаллельное
взаимодействие. Аутосомное наследование, наследование, сцепленное с
полом, частично сцепленное с полом. Влияние различных факторов на
проявление признака.
Наследование при полигибридных скрещиваниях. Общая формула
расщепления при независимом наследовании. Неаллельные взаимодействия:
(комплементарность, эпистаз, полимерия). Плейотропное действие генов.
Пенетрантность и экспрессивность. Количественные признаки, особенности
их расщепления в популяциях. Полимерия.
Сцепление и кроссинговер. Основные работы школы Т. Моргана.
Анализ наследования сцепленных признаков (по результатам F1 и F2).
Анализирующее скрещивание и тетрадный анализ при изучении
кроссинговера. Цитологические доказательства кроссинговера. Локализация
гена в группе сцепления. Построение генетических карт хромосом.
Картирование при митотическом кроссинговере.
Определение группы сцепления. Линии тестеры с доминантными
маркерами. Метод анеуплоидных тестеров (нуллисомики, моносомики,
трисомики). Методы молекулярной генетики (гибридизация соматических
клеток, нуклеиновых кислот, гибридизация in situ). Использование
центромеры в качестве маркера. Картирование с использованием
молекулярно-генетических маркеров. Сцепленное с полом наследование.
Особенности микроорганизмов как объекта генетических исследований.
Организация генетического аппарата у бактерий. Представления о
плазмидах,
эписомах
и
мигрирующих
генетических
элементах
(инсерционные последовательности, транспозоны). Генетический анализ у
прокариот (клональный анализ, метод селективных сред, метод отпечатков и
др.). Явление диссоциации по признакам колоний у бактерий и данные о его
генетической природе.
Рекомбинация при конъюгации бактерий. Методы генетического
картирования при конъюгации. Кольцевая карта хромосом прокариот.
Генетическая рекомбинация при трансформации, трансдукция у
бактерий. Общая и специфическая трансдукция. Использование
трансформации и трансдукции для картирования генов. Сопоставление
методов генетического анализа у прокариот и эукариот.
ТЕОРИЯ ГЕНА
( ДЕЛИМОСТЬ ГЕНА, АЛЛЕЛИЗМ, ПСЕВДОАЛЛЕЛИЗМ, ЦИСТРОН, ИНТРОНЭКЗОН, МЕТОДЫ КАРТИРОВАНИЯ ГЕНОМА)
Представления школы Моргана о строении и функции гена.
Мутационная и рекомбинационная делимость гена. Работы школы А.С.
Серебровского
(1929)
по
ступенчатому
аллелизму.
Концепция
псевдоаллелизма. Исследование тонкой структуры гена на примере фага Т4
(С. Бензер, 1961). Ген как единица функции {цистрон). Явление
межаллельной комплементации.
Молекулярно-генетические подходы в исследовании строения генов.
Интрон–экзонная организация генов эукариот. Структурная организация
генома эукариот. Классификация повторяющихся элементов генома.
Семейства
генов.
Псевдогены.
Регуляторные
элементы
генома.
Молекулярно-генетические методы картирования генома. Проблемы
молекулярной эволюции генов.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
(НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ, МОДИФИКАЦИОННАЯ
ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ, ГЕННЫЕ МУТАЦИИ,
СПОНТАННЫЙ МУТАГЕНЕЗ, ИНДУЦИРОВАННЫЙ МУТАГЕНЕЗ)
Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной)
изменчивости. Формирование признаков как результат взаимодействия
генотипа и факторов среды. Норма реакции генотипа. Адаптивный характер
модификаций. Использование математических методов при анализе
изменчивости организмов. Комбинативная изменчивость. Механизм ее
возникновения, роль в эволюции и селекции. Мутационная изменчивость.
Геномные изменения: полиплоидия, анеуплоидия. Автополиплоиды и
аллополиплоиды. Амфидиплоидия как механизм возникновения плодовитых
аллополиплоидов. Роль полиплоидии в эволюции и селекции. Анеуплоидия:
нуллисомики, моносомики, полисомики, их использование в генетическом
анализе. Особенности мейоза и образование гамет у анеуплоидов, их
жизнеспособность и плодовитость.
Хромосомные перестройки. Внутри- и межхромосомные перестройки:
делеции, дефишенси, дупликации (тандемные и инвертированные), инверсии
(перицентрические и парацентрические), транслокации, транспозиции.
Механизмы возникновения хромосомных мутаций, особенности поведения
во время мейоза, методы выявления, роль в эволюции генома.
Классификация генных мутаций. Молекулярная природа возникновения
генных мутаций: замена оснований, выпадение или вставка оснований
(нонсенс, миссенс и фрэймшифт типа).
Роль мобильных генетических элементов в возникновении генных
мутаций и хромосомных перестроек. Перемещающиеся генетические
элементы бактерий и мобильные генетические элементы эукариот.
Спонтанный и индуцированный мутационный процесс. Количественная
оценка частот возникновения мутаций. Методы оценки частоты мутаций:
гибридологический, цитологический, биохимический. Многоэтапность и
генетический контроль мутационного процесса. Радиационный мутагенез:
генетические
эффекты
ионизирующего
излучения
и
УФ-лучей.
Закономерности "доза-эффект". Радиационный риск, удваивающая доза.
Взаимодействие ионизирующей радиации с ДНК. ОГЭ (относительная
генетическая эффективность) излучений с разной ЛПЭ (линейная передача
энергии). Динамика мутационного процесса в популяциях при остром и
хроническом облучении. Генетическая адаптация популяций, механизмы
адаптации. Радиоадаптивный ответ, возможность его модификации,
механизмы. Химический мутагенез. Особенности мутагенного действия
химических агентов. Типы мутагенов, механизмы их действия. Факторы,
модифицирующие мутационный процесс. Мутагены окружающей среды и
методы их тестирования. Комбинированное воздействие мутагенных и
немутагенных факторов разной природы (аддитивность, синергизм,
сенсибилизация, антагонизм, протекция). Антимутагены.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
(НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД, РЕПЛИКАЦИЯ ДНК,
ТРАНСКРИПЦИЯ, ПРОЦЕССИНГ, СПЛАЙСИНГ, ТРАНСЛЯЦИЯ, РЕПАРАЦИЯ)
Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот (опыты Ф.
Гриффитса (1928), О. Эйвери, К. МакЛеод и Мак-Карти (1944) на
пневмококках, А. Херши и М. Чейз (1952) на бактериофаге Т2, Г. ФренкельКонрат и Р. Вильямс (1956) на ВТМ.
Структура РНК и ДНК. Модель ДНК Д.Уотсона и Ф.Крика.
Пространственная организация молекулы ДНК, стэкинг-взаимодействия.
Альтернативные двуспиральные структуры ДНК (В, С, А, Д, Е и Z-формы).
Состояние суперспирализации. Вторичная структура РНК. Определение
нуклеотидных последовательностей (секвенирование). Типы молекул ДНК и
РНК у эукариот, прокариот и вирусов (линейные, кольцевые,
двухцепочечные и одноцепочечные).
Генетический код и его характеристика. Свойства генетического кода
(триплетность,
универсальность,
неперекрываемость,
отсутствие
разделительных знаков, линейность, колинеарность, вырожденность, наличие
инициирующих и терминирующих кодонов). Доказательства триплетности
кода Ф. Криком (1961 г.). Работы М. Ниренберга, Дж. Маттеи (1961 г.) и С.
Очоа (1962 г.) по изучению генетического кода. Окончательная расшифровка
генетического кода М. Ниренбергом и П. Ледером (1965 г.).
Методы молекулярного анализа геномов. Анализ ДНК методом Саузерн
блот-гибридизации. Анализ РНК Нортен блот-гибридизацией. Анализ белков
Вестерн блот-методом. Анализ ДНК и РНК с помощью полимеразной цепной
реакции. Возможности и области использования молекулярных методов
анализа геномов. Анализ ДНК-белковых взаимодействий.
Репликация ДНК. Модель полуконсервативного способа репликации
ДНК и ее доказательства (М.Мезельсон, Ф.Сталь, (1957), Дж. Тэйлор (1963)).
Механизм репликации ДНК. Ферменты репликации. Особенности
репликации ДНК у про- и эукариот. Репликация линейных двухцепочечных
молекул ДНК у эукариот (множественность репликонов) и фага Т7
(образование У-структур). Репликация кольцевой двуцепочечной молекулы
ДНК у бактерий и фагов (с образованием структур или по типу катящегося
кольца) и митохондрий (с образованием D-петли).
Транскрипция. Процесс транскрипции и его особенности у про- и
эукариот. Строение регуляторных областей и их роль в процессе
транскрипции. Этапы транскрипции (инициация, элонгация и терминация).
Особенности строения мРНК про- и эукариот. Функциональные области
мРНК прокариот (СD-последовагельность, АУГ-кодон, терминирующая
область) и эукариот (КЭП на 5' конце и роlу (А) на 3' конце). Особенности
процессинга мРНК, рРНК, тРНК. Механизм сплайсинга. Альтернативный
сплайсинг.
Трансляция. Процесс трансляции и его особенности у про- и эукариот.
Составляющие элементы процесса трансляции (иРНК, рибосомы, тРНК,
белковые факторы, АТФ, ГТФ). Значимые для осуществления трансляции
области на иРНК. Этапы трансляции (инициация, элонгация, терминация).
Супрессия как проявление мутационных изменений в тРНК. Биологическое
значение процесса трансляции.
Репарация ДНК. Типы повреждений ДНК, удаляемые репарационными
системами. Эффективность репарационных систем. Классификация
репарационных систем (прямая реактивация, фотореактивация, темновая
репарация: эксцизионная и пострепликативная, SOS-ответ). Генетический
контроль и механизмы репарационных систем. Нарушения в процессах
репарации и наследственные заболевания человека. Репарационные системы
млекопитающих. Механизмы репарационного процесса у фагов.
Регуляция метаболизма эукариот. Регуляция на уровне транскрипции,
посттранс-крипционные модификации (на уровне процессинга и сплайсинга),
регуляция на уровне трансляции и посттрансляционные модификации
(катаболитная инактивация, процессинг белков, гормональная активация и
др.).
НЕХРОМОСОМНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ
(НЕХРОМОСОМНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ, МАТЕРИНСКИЙ ЭФФЕКТ,
ПЛАСТИДЫ, МИТОХОНДРИИ, ПЛАЗМИДЫ)
Закономерности нехромосомного наследования. Методы изучения:
реципрокные, возвратные и поглощающие скрещивания, метод
трансплантации, биохимические методы. Геном пластид: организация,
плоидность, автономность, кодируемые белки. Геном митохондрий и его
особенности у растений, грибов и животных. Двойное кодирование.
Материнский эффект. Наследование завитка у моллюсков. Пластидная
наследственность. Наследование пестролистности у растений. Наследование
устойчивости к антибиотикам у хламидомонады. Митохондриальная
наследственность. Наследование дыхательной недостаточности у дрожжей и
нейроспоры.
Взаимодействие ядерных и внеядерных генов. Наследование каппачастиц у парамеций при разных способах размножения. Наследование сигмафактора у дрозофилы.
Плазмидное наследование. Свойства плазмид: трансмиссивность,
несовместимость,
детерминирование
признаков
устойчивости
к
антибиотикам и др. лекарственным препаратам, образование колицинов и др.
Использование плазмид в генетических исследованиях. Значение изучения
нехромосомного наследования в понимании проблем эволюции клеток
высших организмов, происхождение пластид и митохондрий.
ГЕНЕТИКА ОНТОГЕНЕЗА
(ОНТОГЕНЕЗ; ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ РЕПЛИКАЦИЯ, ТРАНСКРИПЦИЯ И
ТРАНСЛЯЦИЯ, ЭПИГЕНЕТИЧЕСКАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ)
Онтогенез как процесс реализации наследственной программы развития
организма.
Понятие
тотипотентности
и
ее
экспериментальное
доказательство. Этапы онтогенеза.
Молекулярные механизмы реализации действия генов в онтогенезе.
Дифференциальная репликация (селективная амплификация, образование
политенных
хромосом).
Дифференциальная
транскрипция
генов
(образование хромосом типа ламповых щеток, пуфов). Дифференциальная
трансляция. Дифференциальная посттрансляционная модификация белков и
выборочная их активация или инактивация. Хромосомные перестройки как
механизм дифференциального изменения генотипа в процессе онтогенеза.
Переключение типов спаривания у дрожжей. Процесс дифференцировки
лимфоцитов. Мутации, затрагивающие дифференциацию клеток и тканей в
процессе индивидуального развития. Гомеозисные мутации. Фенокопии.
Отличие наследования экспрессии генов в покоящихся, делящихся и
дифференцирующихся соматических клетках от законов менделевской
генетики. Значение эпигенетических процессов в явлениях старения и рака.
Понятие о «двойном наследовании». Роль метилирования ДНК в
эпигенетической наследственности и изменчивости. Эпимутации и
эпимутагены. Импринтинг генома гамет. Феномен прионов. Проблема
клонирования млекопитающих и человека. Случаи наследования
эпигенетических изменений в половых поколениях (парамутации и
контролирующие элементы у кукурузы) и значение этого явления для
понимания процессов эволюции, генетического действия факторов среды и
селекции.
ПОПУЛЯЦИОННАЯ И ЭВОЛЮЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА
( ВИД, ПОПУЛЯЦИЯ, ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР, ЭВОЛЮЦИЯ)
Понятие о виде и популяции. Популяция как естественноисторическая
единица вида. Понятие о частотах генов и генотипов. Математические
модели в популяционной генетике. Закон Харди – Вайнберга, возможности
его применения. С.С. Четвериков – основоположник экспериментальной
популяционной генетики. Классическая и балансовая модели, равновесная
популяция.
Генетическая
гетерогенность
популяций.
Факторы
динамики
генетического состава популяции: нарушение панмиксии, малая численность
популяции (дрейф генов), мутационный процесс, межпопуляционные
миграции, действие отбора. Взаимодействие факторов динамики
генетической структуры в природных популяциях. Влияние колебаний
численности на мутационный процесс. Понятие о внутрипопуляционном
генетическом полиморфизме и генетическом грузе. Естественный отбор как
направляющий фактор эволюции популяций. Понятие о приспособленности
и коэффициенте отбора. Формы отбора: движущий, стабилизирующий,
дизруптивный. Роль генетических факторов в эволюции. Коэффициент
наследуемости. Неравномерность скорости эволюции (явление прерывистого
равновесия в палеонтологии). Эволюция «по горизонтали» (идеоадаптация) и
«по вертикали» (дегенерация и прогрессивная эволюция – ароморфоз).
Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики.
Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции, решения
проблем сохранения генофонда и биологического разнообразия.
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ГЕНЕТИКИ
( ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ, ГЕТЕРОЗИС, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ГЕНОТИП-СРЕДА, МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИИ, КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ,
ТРАНСГЕНЕЗ, ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ, ДНК-ДИАГНОСТИКА )
Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном
материале. Центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову.
Понятие о породе, сорте, штамме. Сохранение генофонда ценных
культурных и диких форм растений и животных. Закон гомологических
рядов в наследственной изменчивости (Н.И.Вавилов). Значение
наследственной изменчивости для селекционного процесса и эволюции
(микроорганизмы, растения, животные).
Частная
генетика
основных
сельскохозяйственных
культур.
Генетические
методы
селекции
сельскохозяйственных
растений.
Использование индуцированных мутаций и комбинативной изменчивости в
селекции растений, животных и микроорганизмов. Трансгрессивный
рекомбиногенез в селекции растений. Роль полиплоидии в селекции
растений.
Системы скрещивания в селекции растений и животных. Аутбридинг.
Инбридинг. Отдаленная гибридизация. Особенности межвидовой и
межродовой гибридизации, скрещиваемость, фертильность. Методы
преодоления несовместимости между видами и родами. Работы
Г.Д.Карпеченко по отдаленной гибридизации. Значение отдаленной
гибридизации в селекции растений. Работы И.В.Мичурина по отдаленной
гибридизации плодовых культур.
Явление гетерозиса и его генетические механизмы. Методы оценки и
отбора
растений на комбинационную способность при гетерозисе.
Использование гетерозиса у сельскохозяйственных растений.
Проблема взаимодействия генотип-среда в селекции растений. Методы
оценки взаимодействия генотип х среда, адаптивной способности и
экологической стабильности генотипов, среды как фона для отбора.
Экологическая организация селекционного процесса.
Генетические основы и методы биотехнологии растений. Особенности
культуры клеток растений как модельной биологической системы.
Каллусная культура: получение и поддержание. Цитогенетическая
нестабильность каллусной и суспензионных культур. Сомаклональная
изменчивость: природа и механизмы. Культура пыльников, пыльцы,
семяпочек, завязей и эндосперма. Спонтанная полиплоидизация,
наблюдаемая при культивировании элементов генеративной сферы растений.
Гаметоклональная изменчивость. Культура протопластов. Соматическая
гибридизация: этапы и методы. Оплодотворение in vitro. Создание нового
генетического материала зерновых (пшеницы, тритикале, риса) и
технических культур (картофеля, сахарной свеклы, рапса, льна) методами
биотехнологии. Трансформация растительных тканей in vitro. Использование
генетической трансформации для изучения экспрессии генов растений.
Перспективы методов генетической и клеточной инженерии в
селекции и биотехнологии. Создание трансгенных растений, устойчивых к
гербицидам, насекомым, вирусам, стрессам, с улучшенными качественными
характеристиками, с системой мужской стерильности/восстановления
фертильности (для получения гетерозисных гибридов), растенийпродуцентов протеинов фармацевтического и другого назначения.
Генетика животных. ДНК-диагностика хозяйственно-ценных признаков
сельскохозяйственных животных. ДНК-технологии для диагностики
инфицированности животных различными патогенами. ДНК-технологии и
диагностика генетических заболеваний животных. ДНК-технологии и
селекция с помощью маркеров (MAS).
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
( ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА, НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ, ГЕНЕТИКА ПОВЕДЕНИЯ
ЧЕЛОВЕКА)
Методы
изучения
генетики
человека:
генеалогический,
цитогенетический, близнецовый, онтогенетический, популяционный. Метод
фингерпринтинга.
Проблемы медицинской генетики. Наследственные болезни, степень их
распростра-нения и причины возникновения в популяции человека. Типы
наследственных заболева-ний: болезни обмена веществ (фенилкетонурия,
альбинизм, алкаптонурия и др.), молекулярные болезни (талассемия,
серповидно-клеточная анемия, пигментная ксеродерма, анемия Фанкони и
др.), хромосомные болезни, вызываемые хромосомными и геномными
мутациями (синдром Шерешевского-Тернера, синдром Кляйнфельтера,
синдром Дауна и др.), мультифакториальные болезни. Проект «Геном
человека». Генетические аспекты канцерогенеза. Современные методы
диагностики предрасположенности к наследственным заболеваниям.
Медико-генетическое консультирование. Значение ранней диагностики.
Перспективы генной терапии. Экстракорпоральное оплодотворение.
Генетика поведения человека.
ПРОБЛЕМЫ БИОБЕЗОПАСНОСТИ
( ГЕНЕТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫЕ ОРГАНИЗМЫ, БИОБЕЗОПАСНОСТЬ, ПИЩЕВАЯ
БИОБЕЗОПАСНОСТЬ, БИОЭТИКА)
Возможные неблагоприятные воздействия генетически измененных
организмов (ГИО) на здоровье человека и окружающую среду.
Государственное
регулирование
генно-инженерной
деятельности.
Международные соглашения по биобезопасности. Основы пищевой
биобезопасности. Принципы оценки и предупреждения риска возможных
неблагоприятных экологических последствий использования ГИО. Биоэтика.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература:
1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. – М.: Мир, 1987. – Т 1.– 295
с. Т 2 –368 с. Т.3 –335 с.
2. Дубинин Н.П. Генетика. – М., 1985 – 534 с.
3. Бочков Н.П., Захаров А.Ф., Иванов В.И. Медицинская генетика. – М.,
1984.
4. Биотехнология растений: культура клеток. / Под. ред. Р.Г.Бутенко. – М:
ВО Агропромиздат, 1989. – 280 с.
5. Гершензон С. М. Основы современной генетики. – Киев: Наукова думка,
1983. – 560 с
6. Инге–Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа,
1989. – 591 с.
7. Картель Н.А. Биоинженерия: методы и возможности. – Мн.: Ураджай,
1989. – 143 с.
8. Льюин В. Гены. – М.: Мир, 1987.
9. Орлова Н.Н. Генетический анализ. – М.: Московский ун–т, 1991.
10.Пехов А.П. Генетика бактерий. – М.: Медицина, 1977.
11.Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. – М.: Мир, 1981.
12.Тихомирова М.М. Генетический анализ. – Л.: Ленинградский ун–т, 1990.
13.Хигинс И., Бест Д., Джонс Дж. Биотехнология. Принципы и применение.
Пер. с англ. – М, 1988. – 480 с.
14.Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений.
Минск: Тэхналогiя, 1997. – 372 с.
15.Картель Н.А., Кильчевский А.В. Биотехнология в растениеводстве. – Мн.:
Тэхналогія, 2005. – 309 с.
Дополнительная литература:
1. Картель Н.А., Макеева Е.Н., Мезенко А.М. Генетика: энциклопедический
словарь. – Мн: Тэхналогія, 1999. – 447 с.
2. Алиханян С.И. и др. Общая генетика. – М., 1985. – 446 с.
3. Сидоров В.А. Биотехнология растений: клеточная селекция. // Киев:
Наукова думка, 1990. – 280 с.
4. Скавронская А.Г. Теоретические и экспериментальные особенности
генетического анализа бактерий. – М.: Медицина, 1976.
5. Спирин А.С. Молекулярная биология. Структура и биосинтез
нуклеиновых кислот. – М.: Высшая школа, 1990.
6. Сэджер Р. Цитоплазматические гены и органеллы. – М.: Мир, 1975.
7. Фогель Ф., Мотульский А. Генетика человека. – М.: Мир, 1989. Т. 1,2,3.
8. Хесин Р.Б. Непостоянство генома. – М.: Наука, 1984.
9. Даниленко Н.Г., Давыденко О.Г. Миры геномов органелл. – Мн.:
Тэхналогія, 2003.
10.494 с.
11.Биотехнология, биобезопасность, биоэтика. Под ред. А.П. Ермишина. –
Мн.: Тэхналогія, 2005. – 430 с.
12.Кильчевский А.В. Генетико-экологические основы селекции растений.
Вестник ВОГИС, 2005. Т.9, № 4, с 518-526.
УТВЕРЖДЕНО
Отделение биологических наук НАН
Беларуси
Волотовский И.Д.
"____"__________2006 г.
УТВЕРЖДЕНО
Директор Института генетики и
цитологии
НАН Беларуси
Кильчевский А.В.
РЕКОМЕНДОВАНО
К УТВЕРЖДЕНИЮ
Экспертный совет № ___
(протокол от "__"_________2006 г.,
№____)
Председатель экспертного совета
"___"____________2006 г.
Ламан Н.А.
СОГЛАСОВАНО
Председатель совета Д 01.31.01
Кильчевский А.В.
"___"________2006 г.
Одобрено на заседании Ученого совета Института генетики и цитологии
НАН Беларуси (протокол № 15 от "10" октября 2006 г.)
_____________ Кильчевский А.В.
