Документ 2358037
реклама
ПРИЛОЖЕНИЯ К УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОМУ КОМПЛЕКСУ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УТВЕРЖДАЮ» Декан факультета плодоовощеводства и виноградарства доцент С.М.Горлов _________________________ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА По дисциплине для специальности специализации Факультет Ведущая кафедра Вид учебной работы ГЕНЕТИКА 110202.65 «Плодоовощеводство и виноградарство» Виноградарство и переработка винограда Плодоовощеводства и виноградарства Виноградарства Дневная форма обучения всего часов курс, семестр Заочная форма обучения всего часов курс, семестр Лекции 36 - - Практич.занятия (семинары) 40 - - - - - Всего аудиторных занятий 76 - - Самостоятельная работа 74 - - - - Лабораторные работы Производственная практика - Учебная практика - - - Контрольные работы - - - Курсовой проект (работа) - - - Зачѐт - - - Экзамен да - - Всего по дисциплине 150 - - II 4 Рабочая программа составлена на основании: 1. Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности или направлению подготовки дипломированного специалиста 1102020 «Плодоовощеводство и виноградарство», утверждѐнного 17.03.2000 г. (регистрационный номер 143 с/дс). 2. Примерной программы дисциплины «Генетика», утверждѐнной Минобразования РФ 18 мая 2002 г. 3. Рабочего учебного плана по специальности 110202.65 «Плодоовощеводство и виноградарство», утверждѐнного 28.03.2011 г., протокол № 4 Преподаватели: д.б.н., профессор Трошин Л.П., д.с.-х.н., профессор Кравченко Р.В. Рабочую программу составили: д.б.н, профессор ___________________________________________Трошин Л.П. д.с.-х.н. профессор _________________________________________Кравченко Р.В. Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры виноградарства 20 июня 2011 г., протокол № 10 Заведующий кафедрой, профессор Трошин Л.П. Программа рассмотрена и одобрена методической комиссией факультета плодоовощеводства и виноградарства КубГАУ «28» июня 2011 г., протокол № 9 Председатель методической комиссии, профессор _______________________________________________ С.А. Фролов 2 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ 1.1. Цель - формирование представлений, знаний и навыков по биологическим особенностям растений, познание закономерностей наследственности и изменчивости, а также путей практического их использования в селекции и семеноводстве. 1.2. Задачи - изучение: – проблемы хранения, передачи, реализации и изменения генетической информации; – достижений генетики для выбора наилучшего типа скрещивания и эффективного способа отбора; – мутаций и управления развитием наследственных признаков; – проблем геномной, хромосомной и генной инженерии; – достижений генной инженерии в селекции многолетних культур. 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. В результате изучения курса "Генетика" студенты должны: а) знать: – понятие о генетике как науке, сущность наследственности и изменчивости; – диалектику наследственности и изменчивости; – генетический, гибридологический, популяционный, геномный и цитологический анализы, хорошо ориентироваться на разных уровнях анализа наследственной информации; – понятия хранения, реализации, переработки и передачи наследственной информации; – процесс реализации генотипа в онтогенезе и в определенных условиях среды; – модифицирующие и мутагенные факторы среды; – теоретические основы фенотипической возрастной и модификационной изменчивости; – виды рекомбинации и мутации; факторы эволюции по Ч. Дарвину и понятие об органической эволюции. б) уметь: использовать систему знаний о принципах генетического анализа растений и животных; проводить цитологический и гибридологический анализ растений; использовать основы математического анализа в изучении феномена изменчивости и наследственности; в) иметь представление: – о взаимоотношениях биологических и социальных проблем; – о процессах и явлениях, происходящих в живой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для решения задач, возникших при выполнении профессиональных функций; – о принципах воспроизводства и развития живых систем; – о целостности и гомеостазе живых систем; – о роли биологических законов в решении социальных проблем; – о материальных структурах наследственности, закономерности наследования и изменчивости, теории популяций. В ходе обучения применяются лекции и лабораторные занятия, самостоятельная внеаудиторная работа. Текущий контроль знаний – устный опрос студентов, написание контрольных работ. По итогам изучаемого курса студенты сдают экзамен. 3 Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины (перечень необходимо согласовать с методической комиссией факультета) Наименование дисципНаименование разделов /тем/ лины Цитогенетика Цитогенетика как наука. Строение, функции, типы и кариология хромосом. Митоз как основа бесполого размножения. Мейоз как основа полового размножения. Мейоз у отдалѐнных гибридов, полиплоидов и гаплоидов. Хромосомные мутации. Методы цитогенетического мониторинга. Ботаника Растительная клетка. Репродуктивные органы растений. Половое размножение растений. Чередование поколений. Смена ядерных фаз. Физиология растений с Физиология и биохимия растительной клетки. Водный обмен основами биохимии растений. Фотосинтез. Дыхание растений. Минеральное питание растений. Обмен и транспорт органических веществ в растениях. Рост и развитие растений. Приспособление и устойчивость растений. Физиология и биохимия формирования качества урожая сельскохозяйственных культур. Методика опытного дела Статистическая характеристика количественной и качественной изменчивости. Оценка соответствия между наблюдаемыми и ожидаемыми (теоретическими) распределениями по критерию χ2. 4 3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (лекционный курс) Тема № 1. Введение Генетика как наука. Сущность наследственности и изменчивости. Диалектика наследственности и изменчивости. Связь генетики с другими науками. Понятия о генетическом анализе. Сущность анализа гибридологического, популяционного, геномного, цитологического. Разные уровни анализа наследственной информации. Изучение хранения, реализации, переработки и передачи наследственной информации. Понятие о гене, генотипе, фенотипе, наследственной информации. Реализация генотипа в онтогенезе и в определенных условиях среды. Модифицирующие и мутагенные факторы среды. Диалектика генотипа и фенотипа. Сложность понятия фенотипической изменчивости. Возрастная изменчивость. Модификационная изменчивость. Приспособительный характер модификаций. Наследственная норма реакции. Генотипическая изменчивость. Рекомбинации и мутации. Случайный характер мутаций. Мутации и филогенез. Длительные модификации. Диагностика модификаций и генотипических изменений путем проверки по потомству. Понятие о наследовании генов, признака, норме реакции генотипа. Понятие об органической эволюции. Факторы эволюции по Дарвину. Понятие об искусственном и естественном отборе, о фоне и факторах отбора. Механизм филогенетической и онтогенетической адаптации. Элементарная единица прогресса органической эволюции. Тема № 2. Эволюционные учения Определение биологической эволюции. Единство эволюции живой и неживой природы. Цель, основные вопросы и место теорий эволюции в биологии. Креационизм, телеология, ламаркизм, дарвинизм: этапы развития, обоснованность постулатов с общенаучных позиций, современные направления. Основные методы изучения эволюционного процесса. Значение эволюционной теории для науки и практики: методологические и мировоззренческие аспекты, влияние человека на биосферу, пути и проблемы воздействия на эволюцию. Эволюционная теория Ч.Дарвина. Естественно-научные предпосылки дарвинизма. Доказательства единства эволюции живой природы. Прогрессия размножения, "давление жизни" и борьба за существование. Неопределенная наследственная изменчивость. Искусственный и естественный отбор. Возникновение адаптаций, соотношение регресса и прогресса в эволюции: сопоставление объяснений с позиций дарвинизма и других эволюционных учений. Распространение дарвинизма и причины его кризиса в XIX-начале XX века. Синтез генетики и классического дарвинизма. Тема № 3. Цитологические основы генетики Связь размножения организмов с размножением клеток. Клетка - элементарная структурная и функциональная единица организмов и материальная основа преемственной связи поколений. Протопласт, оболочка, неживые включения. Цитопласт и ядро. Структура цитопласта: плазматическая мембрана, основная цитоплазма, органоиды. Вакуолярная система и наружная фаза основной цитоплазмы. Структура ядра: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышко. Ядерный сок и хромосомы. Морфология, внутренняя структура и функция хромосом. Хроматиды, центромеры, вторичные перетяжки, спутники, плечи. Гаплоидный и диплоидный наборы хромосом. Кариотип и идеограмма. Генетическая роль частей клетки. Митоз как цитологическая основа бесполого размножения Сущность митоза. Морфология и генетическое значение последовательных фаз митотического цикла: профазы, метафазы, анафазы, телофазы, интерфазы. Воспроизведение хроматид. Непрерывность цепи митозов от зиготы до археспория. Генетическая сущность бесполого размножения. 5 Сущность полового размножения. Сущность мейоза. Мейоз как одна из цитологических основ полового размножения Морфология и генетическое значение последовательных фаз мейоза: профазы, метафазы, анафазы, телофазы первого деления; интеркинеза; профазы; метафазы; анафазы; телофазы первого деления. Рекомбинация хромосом и их частей. Редукция числа хромосом. Тема № 4. Молекулярные основы генетики Субмикроскопическая структура хромосом и генов. Химический состав хромосом. Структура ДНК. Информационная емкость и «механизм» синтеза ДНК. Представление о субмикроскопической структуре хромосом. Понятие о трансформации и трансдукции. Синтез специфического белка под контролем гена. Структура ИК. Структура и функция м-РНК, р-РНК и т-РНК. Код наследственности. Синтез полипептида. Образование сложных белков. Понятие о структурных генах, генах-операторах и регуляторах, об оперонах. Регуляция биосинтеза в клетке. Реализация генотипа в онтогенезе. Генетическая тождественность морфофизиологически разных клеток. Причины дифференциации клеток. Значение дифференциации цитоплазмы, зиготы. Роль ранее заложившихся органов и тканей. Данные о влиянии индукторов типа гормонов. Данные в «механизме» дифференциации клеток и заложении разных тканей растений. Генная инженерия. Методы внедрения генов, синтез генов. Перенос генов из одних объектов в другие. Использование биотехнологии и генной инженерии при создании новых и высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур. Тема № 5. Аллельное взаимодействие и независимое наследование генов Понятие о гибридизации, генетической символике и генных формулах. Содержание понятий скрещивание, гибридизация, гибрид. Генетическая символика. Понятие о генных формулах. Понятие аллеля и локуса. Гомозиготность и гетерозиготность. Понятие о множественном аллелизме. Полное, неполное доминирование и отсутствие взаимодействия. Правила написания и чтения генных формул. Моногибридное скрещивание при полном и неполном доминировании Понятие моногибридного скрещивания. Требования к родителям при гибридологическом анализе. Правила получения гибридов второго и последующих поколений. Теоретический анализ с использованием генных формул примеров скрещиваний и расщепления гибридов при неполном и полном доминировании. Расщепление гибридов в F2 по фенотипу и генотипу. Диагностика гетерозигот при полном доминировании. Статистический характер расщепления. Методы оценки достоверности экспериментальных данных. Моногибридное скрещивание как необходимый начальный этап гибридологического анализа объекта. Возвратное и анализирующее скрещивание моногибрида. Дигибридное скрещивание. Понятие дигибридного скрещивания. Теоретический анализ с использованием генных формул примеров скрещиваний и расщепления гибридов при неполном и полном аллельном доминировании и при сочетании обоих типов аллельного взаимодействия. Написание и чтение генных формул. Выведение генных формул гамет от гомозигот и гетерозигот. Использование решетки Пеннета. Определение генотипических и фенотипических классов и их соотношений во втором поколении. Момент возникновения новых гомозиготных комбинаций. Использование фенотипических радикалов. Возвратное и анализирующее скрещивание дигибрида. Теоретический анализ тригибридного скрещивания. Общее закономерности расщепления полгибрида по несцепленным локусам. 6 Тема № 6. Неаллельное взаимодействие генов Комплементарность. Понятие о комплементарных генах. Теоретический анализ примеров расщепления дигибридов по комплементарным локусам при отсутствии самостоятельного фенотипического проявления генов, наличии смостоятельного проявления одного из двух, одинаковом проявлении обоих и специфическом проявлении каждого. Неаллельное доминирование (эпистаз). Понятие об эпистатичных и гипостатичных генах. Теоретический анализ расщепления примеров дигибридов с эпистазом при наличии и отсутствии фенотипического проявления эпистатичного гена. Полимерия и трансгрессия. Понятие о полимерных генах. Полимерия при полном доминировании. Теоретический анализ примеров расщепления дигибридов по полимерным локусам. Понятие о кумулятивной полимерии. Трансгрессия. Наследование количественных признаков. Модифицирующее действие генов и плейотропия. Понятие о генах – модификаторах. Примеры модифицирующего действия генов. Условность границ между разными типами неаллельного взаимодействия генов. Понятие о плейотропном действии генов. Примеры плейотропии Плейотропные эффекты в виде ослабления и жизнеспособности и изменения скорости роста пыльцевых трубок. Тема № 7. Наследование генов Сцепление Понятие о не сцепленных и сцепленных генах. Группы сцепления. Написание генных формул гомозигот и полигетерозигот по сцепленным локусам. Порядок сцепления. Кроссинговер Генетическое расщепление гетерозигот по сцепленным локусам. Понятие о некроссоверных и кроссоверных гаметах. Значение анализирующего скрещивания в исследовании сцепления. Теоретический анализ примеров расщепления в потомстве от анализирующих скрещиваний дигибридов по сцепленным локусам. Некроссоверы и кроссоверы. Сила сцепления. Прямые доказательства кроссинговера. Генетические карты хромосом Частота перекреста и расстояние между соответствующими локусами. Принципы составления генетических карт хромосом. Интерференция. Тема № 8. Генетика пола Наследования пола Понятие об аутосомах и половых хромосомах. Теоретический анализ наследования пола с использованием хромосомных формул. Понятие гомогаметного и гетерогаметного пола. Хромосомный «механизм» наследования пола у разных групп животных и двудомных растений. Случаи модифицированной природы определения пола. Генетика половых признаков. Наследование признаков, сцепленных с полом Представление о признаках, сцепленных с полом. Теоретический анализ примеров наследования таких признаков. Наследование крисс-кросс. Тема № 9. Наследование плазмогенов Хромотип и плазмотип Понятие о ядерных генах и плазмогенах, хромотипе и плазмотипе. Современные представления о природе плазмогенов. Методика определения цитоплазматической природы признака. Понятие о ядерной и цитоплазматической мужской стерильности. Теоретический анализ примеров наследования ЦМС с использованием генных формул. Практическое значение ЦМС. Получение стерильных аналогов линий и линий, обладающих восстановительной способностью (восстановитель фертильности). Теоретический анализ наследования белой пестролистности у растений. 7 Тема № 10. Мутации Классификация мутаций Сущность мутаций. Спонтанные и индуцированные, соматические и генеративные, летальные и полулетальные, морфологические и физиолого-биохимические. Мутации геномные, хромосомные, генные, плазмонные. Геномные мутации Понятие геномных мутаций. Классификация геномных мутаций. Плоидия, гаплоидия, анэуплоидия, автополиплоидия, аллополиплоидия. Автополиплоидия Понятие о геномных формулах. Уровень плоидности. Методы увеличения числа наборов хромосом в клетке. Получение триплоидов и других анортоплоидов. Фенотип автополиплоидов и их селекционное значение. Гибридологический анализ автополиплодов. Анеуплоидия Получение и типы анэуплоидов. Особенности фенотипа, роль в генетическом анализе. Хромосомная инженерия и ее возможности. Дополненные и замещенные линии. Хромосомные мутации Современные представления о «механизме» возникновения хромосомных и хроматидных аберраций. Классификация хромосомных мутаций. Нехватка, дефишенси, делеция, дупликация, инверсия, инсерция, транслокация. Менделирующие мутации. Фенотипический эффект хромосомных мутаций. Эффект положения. Роль хромосомных мутаций в эволюции и значение для селекции. Генные мутации Современные представления о «механизме» возникновения. Фенотипическое положение. Диагностика. Частота спонтанного мутирования. Понятие о микромутациях. Индуцированные мутации Мутагены, используемые в генетике и селекции. Проникающая радиация как мутаген. Летальные и критические дозы облучения. Радиочувствительность разных объектов. Химические мутагены, ультрафиолетовые лучи, другие мутагенные факторы. Специфичность мутагенов. Понятие об антимутагенах. Основные закономерности мутационного процесса. Достижения мутационной селекции. Значение генных мутаций Мутации как основы органической эволюции. Использование в селекции естественных и индуцированных мутаций. Плазмонные мутации Индуцирование внеядерных мутаций. Использование в селекции спонтанных плазмонных мутаций. Тема № 11. Межвидовая гибридизация Понятие биологического вида Системность и генетическая обособленность вида. Экспериментальный критерий. Причины нескрещиваемости биологических видов и методы ее получения. Причины бесплодия и методы преодоления полного бесплодия. Амфидиплоидия как метод преодоления бесплодия. Фенотип первого поколения межвидовых гибридов. Способы закреплений свойств межвидовых гибридов. Особенности расщепления межвидовых гибридов; наследование хромосом при размножении амфигаплоидов. Интрогрессия. Понятие об интрогрессивной селекции. Качественное отличие закономерностей наследования при внутри- и межвидовой гибридизации. Геномный анализ Понятие геномного анализа. Теоретическое обоснование методики геномного анализа. Разбор примеров геномного анализа с использованием геномных формул. Понятие о сесквидиплоидах. Геномный состав важнейших культурных видов. Полиплоидные ряды видов. Основное число хромосом. Синтез и ресинтез видов Естественный синтез новых видов. Рассмотрение его «механизма» с использованием геномных формул. Методы искусственного синтеза или ресинтеза видов. Примеры ресинтеза видов. Методы 8 полусинтеза видов. Примеры искусственного создания новых амфидиплоидов. Амфидиплоиды ржи и пшеницы, разных видов пшеницы, пшеницы и пырея и их селекционное значение. Тема № 12. Инбредное вырождение и гетерозис Понятие об аут- и инбридинге; инцухт, скрещивание сибсов. Уменьшение степени гетерозиготности популяций при инбридинге. Коэффициент инбридинга. Естественные ин- и аутбридинг. Гетерозиготность, гетерогенность и относительная выравненность по признакам, имеющим приспособительное значение, популяции перекрестно-оплодотворяющихся организмов. Понятие семьи и линии. Инбредная линия. Причины возникновения разных линий. Получение гомогенных линий и использование их для получения гетерозисных гибридов. Инбредное вырождение. Понятие инбредного вырождения и инбредной депрессии. Инбредный минимум. Причины инбредного вырождения и достижения инбредного минимума. Гетерозис. Понятие гетерозиса. Проявление гетерозиса у гибридов разных типов и поколений. Причины снятия инбредной депрессии у гибридов разных линий. Диалектика гетерозиса и инбредного вырождения. Дискретность гетерозиса. Причины выдающегося по степени выраженности гетерозиса. Теории гетерозиса. Практическое использование. Проблема закрепления гетерозиса. Типы гетерозиса межлинейных гибридов. Тема № 13. Генетика популяций Понятие о разных уровнях организации жизни и определение сущности популяций. Генофонд. Системность, целостность и относительное бессмертие. Популяции растений самоопылителей, перекрестников и вегетативно-размножаемых. Популяции панмиктические, идеальные, гомогенные и гетерогенные. Динамическое равновесие панмиктической популяции. Сущность динамического равновесия популяции. Закон Харди-Вайнберга. Использование формулы. Стабилизирующее скрещивание. Факторы генетической динамики панмиктической популяции Мутационный процесс. Мутационное давление. Отбор. Коэффициент отбора. Эффективность отбора гомозигот по доминантной аллели, гомозигот по рецессивной аллели и гетерозигот. Значение наследуемости. Формы отбора Дрейф генов. Изоляция. Формы изоляции. Миграция. Особенности разных популяций. Панмиктические популяции. Значение генетического груза. Положительные и отрицательные черты. Популяции самоопылителей. Положительные и отрицательные черты. Особенности популяций апомиктов и вегетативно-размножаемых растений. Генетика и эволюция. Микроэволюция и макроэволюция. Генетическая изоляция и происхождения видов. Первичность географической изоляции. Видообразование первичное и вторичное, филогенетическая эволюция. Роль в эволюции хромосомных мутаций, автополиплоидия, аллополиплоидия, апомиксиса. Гетерозис. Понятие гетерозиса. Проявление гетерозиса у гибридов разных типов и поколений. Причины снятия инбредной депрессии у гибридов разных линий. Диалектика гетерозиса и инбредного вырождения. Дискретность гетерозиса. Причины выдающегося по степени выраженности гетерозиса. Теории гетерозиса. Практическое использование. Проблема закрепления гетерозиса. Типы гетерозиса межлинейных гибридов. 9 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ Цель проведения семинарских и практических занятий заключается в закреплении полученных теоретических знаний на лекциях и в процессе самостоятельного изучения студентами специальной литературы. Основной формой проведения семинаров и практических занятий является обсуждение наиболее проблемных и сложных вопросов по отдельным темам, а также решение задач и разбор хозяйственных ситуаций, по формированию отчетных показателей, по формированию отчетных показателей в аудиторных условиях. В обязанности преподавателя входят оказание методической помощи и консультирование студентов по соответствующим темам курса. Содержание практических и семинарских занятий: № п/п Тема занятия Цитологические основы генетики. Строение клетки, роль отдельных органоидов. Морфология хромосом. 1. Понятие о гаплоидном и диплоидном наборе хромосом и кариотипе. 2. Деление клетки. Митоз, мейоз. 3. Программированный контроль по делению клетки (митоз, мейоз). 4. Основные понятие генетики. 5. Молекулярные основы генетики. Структура и функция ДНК и РНК. Синтез белка и регуляция работы генов. 6. Гибридологический анализ. 7. Моногибридное скрещивание. Решение задач при полном и неполном доминировании. 8. Дигибридное скрещивание при полном и неполном доминировании. Решение задач. 9. Комплементарное и эпистатическое взаимодействие генов. 10. Полимерное взаимодействие генов. 11. Наследование сцепленных генов. Кроссинговер. Методика построения генетической карты хромосом. 12. Решение задач на сцепление генов. 13. Наследование ЦМС. Методика создания стерильных аналогов и аналогов восстановителя фертильности. 14. Мутации: генные, хромосомные, геномные, плазмонные. 15. Отдаленная гибридизация и геномный анализ. Инбридинг и гетерозис. Типы гетерозиса Генетические причины гетерозиса. 16. Генетика популяции. Закон Харди-Вайнберга. 17. Генетика количественных признаков. 18. Модификационная изменчивость. Биометрия листьев. Общий объем 10 Объѐм в часах по формам обучения очная заочная 2 - 2 2 - 2 2 - 2 2 - 2 - 2 - 4 2 - 2 2 - 2 - 2 - 4 2 2 - 40 - 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ Лабораторный практикум не предусмотрен учебным планом. 6. РАСЧЁТНО–ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Расчетно –графические работы не предусмотрены учебным планом. 7. КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ Контрольные работы не предусмотрены учебным планом. 8. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Курсовое проектирование не предусмотрено учебным планом. 9. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ (УЧЕБНАЯ) ПРАКТИКА Производственная (учебная) практика не предусмотрена учебным планом. 10. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД КОНТРОЛЕМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 10. 1. Виды и объѐм самостоятельной работы Всего часов Вид самостоятельной работы очное заоч ное 1. Самостоятельное изучение отдельных тем (вопросов) 2. Подготовка рефератов по индивидуальным заданиям 3. Подготовка докладов на семинары и конференции 74 - - - 4. Выполнение студенческой научной работы (по тематике изучаемой дисциплины) 5. Другие виды самостоятельной работы Общий объѐм - - 74 - Форма контроля Устный и письменный опрос Реферат Выступление на конференции Участие в конкурсе Тестирование 10.2. Задания для самостоятельной работы: 10.2.1. Перечень вопросов для самостоятельной работы студентов Наименование разделов, тем 1 1. Генетика как наука 2. Эволюционные учения 3. Цитологические основы генетики 4. Молекулярные основы генетики Перечень теоретических вопросов и иных заданий по самостоятельной работе студентов 2 1. Реализация генотипа в онтогенезе и в определѐнных условиях среды 2. Элементарная единица прогресса органической эволюции 3. Синтез генетики и классического дарвинизма 4. Синтез генетики и классического дарвинизма 11 1 5. Аллельное взаимодействие и независимое наследование генов 6. Неаллельное взаимодействие генов 7. Наследование генов 8. Генетика пола 9. Наследование плазмогенов 10. Мутации 11. Межвидовая гибридизация 12. Инбредное вырождение и гетерозис 13. Генетика популяций 2 5. Использование биотехнологии и генной инженерии при создании новых и высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур 6. Общие закономерности расщепления полгибрида по неспециальным локусам 7. Плейотропные эффекты в виде ослабления жизнеспособности и изменения скорости роста пыльцевых трубок 8. Теоретический анализ примеров расщепления в потомстве от анализирующих скрещиваний дигибридов по сцеплѐнным локусам 9. случаи модифицированной природы определения пола 10. Использование в селекции естественных и индуцированных мутаций 11. Примеры искусственного создания новых амфидиплоидов 12. Диалектика гетерозиса и инбредного вырождения 13. Диалектика гетерозиса и инбредного вырождения 10.3 Рекомендуемая литература для самостоятельного изучения отдельных тем (вопросов) Тема (вопрос) для самостоятельного изучения 1. Эволюционные учения. Значение эволюционной теории для науки и практики: методологические и мировоззренческие аспекты, влияние человека на биосферу, пути и проблемы воздействия на эволюцию. 2. Молекулярные основы генетики. Методы внедрения генов, синтез генов. Основная литература Дополнительная литература 1. Ефремова В.В., Аистова Ю.Т. Генетика. Краснодар, 2001. - 240 с. 2. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 348 с. 1. Трошин Л.П. Рабочая тетрадь для лабораторнопрактических занятий по генетике. – Краснодар, 1996. – 47 с. 2. Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику. - М.: Мир, 1984. 11. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ –- (в приложении). 12. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРЕПОДАВАНИИ ДИСЦИПЛИНЫ Интерактивные методы обучения – методы обучения, при которых процесс передачи информации построен на принципе активного двухстороннего взаимодействия преподавателя и студента. Он предполагает бόльшую активность студента, творческое переосмысление им полученных сведений. Этот метод включает: презентации лекционного и практического материала, дискуссии, метод текущего контроля, тестирование и др. Мультимедийные средства используются при чтении лекций по темам: Тема № 3. Цитологические основы генетики Тема № 8. Генетика пола 13. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ) 1.Предмет и методы генетики. Эпистаз. Характер расщепления признаков в потомстве. Химические мутагены и характер их действия на живые организмы. 12 2.Место генетики в системе биологических наук. Полимерия. Характер расщепления признаков в потомстве. Процесс возникновения мутаций. Использование экспериментального мутагенеза в селекции. 3.Г.Мендель и Н.И.Вавилов - основоположники генетики. Особенности наследования количественных признаков. Трансгрессии. Понятие о полиплоидии. Полиплоидные ряды. Роль полиплоидии в селекции и эволюции. 4.Современные достижения и задачи генетики в решении народно-хозяйственных проблем. Генетический анализ и его значение для селекции растений. Классификация полиплоидов. Экспериментальное получение полиплоидов. 5.Этапы развития генетики. Вклад отечественных ученых в развитие генетики. Влияние внешних условий на проявление и действие генов. Автополиплоидия, использование в селекции. 6.Понятие о наследственности и изменчивости. Явление сцепленного наследования. Особенности расщепления гибридов в потомстве при независимом и сцепленном наследовании. Аллоплоидия. использование в селекции. 7.Клеточное строение организмов. Органоиды клетки, их структура и функции. Полное и неполное сцепление генов. Анеуплоидия, использование в генетике и селекции. 8.Роль ядра и цитоплазмы в сохранении и передаче наследственной информации. Генетический анализ независимого наследования, полного и неполного сцепления. Аутбридинг, значение в селекции и эволюции. 9.Хромосомы - материальная основа наследственности. Понятие о кариотипе. Кроссинговер, его механизм. Генетические доказательства этого явления. Значение в селекции и эволюции. Биотехнология и генная инженерия: проблемы и перспективы. 10.Митоз и его фазы. Генетическая сущность митоза. Группы сцепления генов. Составление генетических карт. Гетерозис. Особенности его проявления. 11.Мейоз и его фазы. Генетическая сущность мейоза. Молекулярные основы наследственности. Генетические теории гетерозиса. 12.Отличительные особенности митоза от мейоза, генетическая сущность каждого из них. Основные положения хромосомной теории наследственности. Практическое использование гетерозиса. 13.Типы размножения растений. Отличия самоопылителей от перекрестников. Изменчивость и ее формы. Отдаленная гибридизация: цели и достижения. 14.Моногибридное скрещивание. Закон единообразия гибридов F1. Доминантность и рецессивность. Модификационная изменчивость и ее значение в селекции и эволюции. Типы модификационных изменений. Нескрещиваемость растений, ее причины и методы преодоления. 15.Понятие о фенотипе, генотипе, аллельности генов, гомозиготности и гетерозиготности. Комбинативная изменчивость и ее значение в селекции и эволюции. Биотехнология. 16.Правило расщепления гибридов F2. Соотношение растений по генотипу и фенотипу. Мутационная изменчивость. Факторы, вызывающие мутации. Генетика количественных признаков. 17.Дигибридное скрещивание. Правило независимого комбинирования генов. Естественный мутагенез. Теория мутаций. Генная инженерия. 18.Сущность и значение закона чистоты гамет. Отличие модификаций от мутаций. Оздоровление посадочного материала. 13 19.Основные законы наследственности, вытекающие из работ Г.Менделя. Принципы классификации мутаций. Получение безвирусных растений. 20.Реципрокные, анализирующие и насыщающие скрещивания: цель их применения. Генные мутации и их значение в селекции и эволюции. Фенотипическая изменчивость, ее компоненты. 21.Типы взаимодействия генов. Комплементарность. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Генетические основы селекции. 22.Особенности и принципиальное значение метода гибридологического анализа. Индуцированный мутагенез. Классификация мутагенных факторов. Работы И.В.Мичурина, Д.Карпеченко, Л.Бербанка и др. по отдаленной гибридизации. 23.Дискретная природа наследственности. Значение работ Г.Менделя для развития генетики и селекции. Мутагены среды. Частная генетика плодоовощных растений и винограда. 24.Понятие о цитоплазматической наследственности. Гены и плазмогены. Генетическая сущность инбридинга. Системы самонесовместимости у растений, ее использование в селекции. 25.ЦМСу растений. Влияние генотипа на проявление ЦМС. Гаплоидия, использование в генетике и селекции. Генетика популяций. 26.Особенности ЦМС. Использование ЦМС для получения семян. Химизация сельского хозяйства - источник мутагенов среды. Пенетрантность, экспрессивность, норма реакции. 14. УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 14.1. Рекомендуемая литература Основная: 1. Ефремова В.В., Аистова Ю.Т. Генетика. - Краснодар, 2001. - 240 с. 2. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 348 с. 3. Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник для вузов / Шевелуха B.C., Калашникова Е.А., Воронин Е.С., Ковалев В.М.; Под ред. B.C. Шевелухи - 2-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Высшая школа. 2003. - 469с. 4. Генетика развития растений: Учеб. для вузов. /Лутова JI.A., Проворов Н.А., Тиходе- ев О.Н. и др.: Под ред. С.Г. Инге-Вечтомова. - СПб.: Наука, 2000. - 542л. Нормативная: – Дополнительная: 1. Айала Ф., Кайтер Дж. Современная генетика (в 3-х томах). – М.: Мир, 1988. 2. Абрамова З.В. Практикум по генетике. – М.: Колос, 1992. – 234 с. 3. Замотайлов С.С., Бурдун А.М. Краткий курс генетики. – М.: Агропромиздат, 1987. – 88 с. 4. Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику. - М.: Мир, 1984. 5. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. - М.: Высшая школа, 1989. 14.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Учебно-методическая документация 1. Трошин Л.П. Рабочая тетрадь для лабораторно-практических занятий по генетике. – Краснодар, 1996. – 47 с. 14 2. Гуляев Г.В., Мальченко В.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению. М., Россельзозиздат, 1983. Технические средства обучения Учебные кинофильмы по генетике: «Законы Г.Менделя», «Волновая генетика», «Генмодифицированные организмы». Компьютерные программы по биометрии. Базы данных по генетике. Настенные тренажеры. Таблицы и диаграммы. 14.3. Пакеты прикладных программ для проведения лабораторно-практических занятий Windows XP, Microsoft Power Point, MsOffice 2007 15. МАТЕРИАЛЬНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Учебные лаборатории 526 и 527 ГУК, генофонд и госсортоучасток винограда в учхозе «Кубань», генофонд Национальной ампелографической коллекции России (при АЗОСВиВ), биотехнологическая лаборатория Крымской ОСС СКЗНИИСиВ. Компьютеры, калькуляторы, линейки, транспортиры, видеофильмы. 15
