1.Цель и задачи программы.
Данная программа предназначена для подготовки к вступительным испытаниям по специальной дисциплине по направлению подготовки 06.06.01Биологические науки; направленность программы – Генетика.
Программа вступительных испытаний подготовлена в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами высшего образования (уровень магистра или специалиста).
Целью программы вступительных испытаний является определение уровня знаний и готовности поступающего обучаться по программе подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре к самостоятельному выполнению научной работы, подготовке и защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук по научной специальности – Генетика.
Задачи программы вступительных испытаний:
1.Проверить уровень знаний претендента.
2.Выявить способность к научно-исследовательской деятельности.
3.Определить область научных интересов.
4.Выявить готовность к самостоятельному выполнению и защите диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук.
2. Содержание программы
Генетика и её место в системе естественных наук
Основные этапы развития генетики. Основные задачи генетики. ДНК – основной носитель наследственной информации. Методы генетики. Модельные объекты генетики. Значение генетики для других наук и практики.
Цитологические основы наследственности.
Строение растительной клетки. Хромосомы, их типы и строение. Кариотип. Митоз и его биологическое значение. Генетический контроль клеточного цикла. Мейоз и его биологическое значение. Генетический контроль мейоза. Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита. Мегаспорогенез и развитие женского гаметофита. Типы размножения растений. Оплодотворение, развитие эндосперма и зародыша. Явление ксенийности. Апомиксис.
Молекулярные основы наследственности. Структура и функции гена.
Генетическая роль ДНК. Полуконсервативная репликация ДНК. Уникальные и повторяющиеся последовательности в ДНК. Репарация повреждений ДНК. Молекулярная структура основных элементов хромосомы. Генетическая роль нуклеиновых кислот. Строение и функции нуклеиновых кислот. Реализация генетической информации. Генетический код. Структура гена. Подвижные генетические элементы. Организация генома.
Генная инженерия.
Генная инженерия в сельском хозяйстве, медицине. Проблемы биобезопастности. Значение генетической инженерии для решения задач биотехнологии, сельского хозяйства, медицины и различных отраслей народного хозяйства.
Хромосомная теория наследственности.
Хромосомное определение пола. Сцепленное с полом наследование. Не расхождение половых хромосом. Нарушение закона независимого наследования признаков. Сцепление и кроссинговер. Интерференция. Хромосомы и группы сцепления. Генетические карты. Основные положения хромосомной теории наследственности Т. Моргана.
Нехромосомная наследственность.
Генетика хлоропластов. Нехромосомная наследственность и её особенности. Пластидная наследственность. Митохондриальная наследственность. Цитоплазматическая мужская стерильность. Молекулярные основы цитоплазматической наследственности.
Изменчивость.
Теория мутаций. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Типы мутаций и их проявление. Генные мутации. Хромосомные мутации. Спонтанные и индуцированные мутации. Индуцированный мутагенез.
Хромосомные перестройки. Делеции. Дупликации. Инверсии. Транслокации. Транспозиции. Рекомбинантный механизм хромосомных перестроек.
Полиплоидия и анеуплоидия. Полиплоидные ряды и распространение полиплоидов в природе. Генетические особенности и расщепление полиплоидов. Использование полиплоидов в селекции растений. Автополиплоидия. Мейоз у автополиплоидов. Аллоплоидия. Замещение и дополнение хромосом. Гаплоидия. Классификация гаплоидов и их получение.
Отдаленная гибридизация.
Задачи. Межвидовая и межродовая гибридизация. Причины нескрещиваемости и методы её преодоления. Непрорастание гибридных семян. Бесплодие отдаленных гибридов и методы его преодоления. Формообразовательный процесс в потомстве отдаленных гибридов. Соматическая гибридизация.
Закономерности наследования признаков
Основы генетического анализа. Законы Г. Менделя. Основные принципы генетического анализа. Моногибридное скрещивание. Законы наследования. Генотип и фенотип. Анализирующее скрещивание. Концепция элементарных признаков. Доминирование и другие взаимодействия аллелей.
Полигибридные скрещивания. Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков. Взаимодействие генов. Пенетрантность, экспрессивность, норма реакции.
Популяционно-генетический анализ.
Значение генетики популяций для селекции, экологии, решения проблем сохранения генетического разнообразия Основные закономерности генетики популяций. Генетическое разнообразие. Проблемы идентификации и сохранения генетического разнообразия.
Случайное скрещивание (панмиксия). Инбридинг. Насыщающие скрещивания. Ассортативное скрещивание. Случайные колебания частот генов. Отбор по качественным признакам. Естественный отбор. Генетический полиморфизм и проблемы эволюции. Понятие экологической генетики.
Инбридинг и гетерозис.
Понятия. Инцухт-депрессия. Коэффициент инбридинга. История открытия и использование гетерозиса. Закрепление гетерозиса.
Модификации. Значение. Типы. Механизмы. Взаимосвязь модификационной и наследственной изменчивости.
Основная литература для подготовки
- Гершензон С. М., Основы современной генетики, изд. 2-е исправл. и дополн., — Киев.: Наукова думка, 1983. – 558 с
- Жимулёв И.Ф. Общая и молекулярная генетика: Учеб.пособие – 3-е издание. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во. 2006. – 478 с. 1.
- Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы анросферы (теория и практика). М.: Агрорус, 2004.
- Жученко А.А., Гужов Ю.Л., Пухальский Ю.В. Генетика: учебное пособие для студентов высш.учебн. заведений. М. : КолоС,
- Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции: Учебник для студентов высших учебных заведений / С.В. Инге-Вечтомов. — М.: 2010.– 591 с.
- Кайданов Л.З. Генетика популяций: Учеб. для биол., мед. и с.-х. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1996. – 320 с.
- Корочкин Л.И. Биология индивидуального развития (генетический аспект). Учебник. Под ред. С. Г. Инге-Вечтомова. Издательство Московского университета, 2002. — 264 с.
- Литун П.П., Проскурин В.В. Генетика количественных признаков. Киев.: УМК ВО, 1992.
- Лобашев М.Е. Генетика: Учебник – 2-е изд. – Л.: ЛГУ, 1967. – 752 с.
- Лутова Л.А., Проворов Н.А., Тиходеев О.Н., Тихонович И.А. Ходжайова Л.Т., Шишкова С.О. Генетика развития растений/ под ред. С.Г.Инге-Вечтомова – СПб.: Наука. 2000. – 539 с.
- Лутова Л.А., Ежова Т.А., Додуева И.Е., Осипова М.А. Генетика развития растений: для биологических специальностей университетов. 2-е изд. перераб. и доп.СПб.: «Изд-во Н-Л», 2010. 432 с.
- Льюин Б. Гены. М.: БИНОМ, 2011.
- Никольский В.И. Генетика. Молекулярные основы: учебное пособие. Красноярск, 2005.
Дополнительная литература
- Алиханян С.И., Акифьев А.П., Чернин Л.С.. Общая генетика. М.: Высшая школа, 1985.
- Генетика и происхождение видов / Феодосий Добжанский, проф. генетики ; науч. ред. чл.-кор. РАН И. А. Захаров-Гезехус, пер. с англ. к.б.н. Е. Ю. Гупало. — Москва; Ижевск : Институт компьютерных исследований : R&C Dynamics, 2010. — 383 с.
- Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т.1 Общая генетика./ науч. ред. А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. Минск : Беларус. наука, 2012, 476 с.
- Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. 2007. Новосибирск; Изд- во Новосибирского университета
- Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. М, 1919.
- Гуляев Г.В. Генетика. М.: Колос, 1984.