Генетика

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Когнитивная нейробиология)

Направление: 06.03.01. Биология

Кто читает: Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Где читается: Факультет биологии и биотехнологии

Когда читается: 2-й курс, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: английский

Кредиты: 4

Full Syllabus Ask Question

Abstract

Genetics is a biological discipline that studies genes, genetic variations, and heredity in organisms. Depending on the object of research there are plant, animal, microbial, fungal and human genetics; depending on the methods and area of research there are molecular genetics, cytogenetics, embryogenetics, ontogenetics, physiological genetics, population genetics, evolutionary genetics ecological genetics and others. The ideas and methods of genetics play an important role in medicine, agriculture, the microbiological industry, as well as in genetic engineering. The program is intended for teachers leading the discipline "Genetics", teaching assistants and students of the 06.03.01 Biology training course studying under the educational program "Cellular and Molecular Biotechnology". The curriculum of the discipline was developed in accordance with: the HSE Educational Standard in the field of 06.03.01 Biology; the Educational program "Cellular and Molecular Biotechnology" and the combined curriculum for the educational program "Cellular and Molecular Biotechnology".

Learning Objectives

To familiarize students with a general idea of the material foundations of heredity. To form an idea of the principles and methods of genetic analysis. To master the basic rules of inheritance of traits and the concepts of the chromosomal theory of heredity. To have an idea of the genetic analysis of prokaryotes and extranuclear inheritance. To master the basic patterns of genetic variation of organisms, natural and induced mutation processes, sources of genetic variation (mutations, recombinations) and evolutionary factors determining it (genetic drift, natural selection, mating system). To have an idea of environmental mutagens and methods of testing them. To clearly understand the molecular mechanisms of genetic processes. To have an idea of developmental genetics, the basics of genetic engineering, population and evolutionary genetics, the genetic basis of selection, human genetics.

Expected Learning Outcomes

Знание о генетических картах и принципах их построения у эукариот.
Знания критериев цитоплазматического, внеядерного наследования.
Знания об основных понятиях о мутагенах, радиационном мутагенезе.
Знания основных типов неаллельных взаимодействий: новообразование, комплементарность, эпистаз, криптомерия, полимерия.
Знания отклонений от менделевских расщеплений при взаимодействии генов.
Освоение генетические основ селекции.
Освоение закономерностей "доза - эффект".
Освоение краткой характеристики основных фракций геномной ДНК эукариот: быстро ренатурирующие последовательности, повторяющиеся гены, уникальные последовательности.
Освоение методов количественной оценки частоты возникновения мутаций.
Освоение наследования признаков, половых хромосом, гомо- и гетерогаметного пола, типов хромосомного определения пола.
Освоение общих методов генетической инженерии для решения задач биотехнологии, сельского хозяйства, медицины.
Освоение общих молекулярных механизмов генетических процессов.
Освоение основ моногибридных и полигибридных скрещиваний.
Освоение основных методов изучения наследственности у человека.
Освоение основных методов изучения: реципрокные, возвратные и поглощающие скрещивания.
Освоение основных понятий генетики, ее предмета и методов, изучение краткой история развития представлений о наследственности и изменчивости.
Освоение основных цитологических основ наследственности.
Освоение строения нуклеиновых кислот и организации ядерного генома.
Освоение сцепленного наследования признаков и кроссинговер.
Освоение функциональных изменений хромосом в онтогенезе (пуффы, "ламповые щетки"); роли гормонов, эмбриональных индукторов в регуляции действия генов.
Способность проанализировать химический мутагенез.
Способность проводить генетический анализ у прокариот.
Knowledge of genetic maps and principles of their construction in eukaryotes.
Knowledge of criteria of cytoplasmic, extranuclear inheritance
Knowledge of basic concepts of mutagens, radiation mutagenesis
Knowledge of the main types of non-allelic interactions: complementarity, epistasis, cryptomeria, polymery
Knowledge of deviations from Mendelian segregation during gene interactions
Mastering the genetic basis of selection
Mastering the "dose-effect" phenomenology
Mastering the main characteristics of eukaryotic genomic DNA: rapidly reannealing sequences, repetitive genes, unique sequences
Mastering methods for quantitative assessment of mutation rate
Mastering the inheritance of traits, sex chromosomes, homoand heterogametic sex, types of chromosomal sex determination
Mastering the general methods of genetic engineering for solving problems in biotechnology, agriculture, and medicine
Mastering the general molecular mechanisms of genetic processes
Mastering the basics of monohybrid and polyhybrid crosses
Mastering the basic methods of studying of inheritance: reciprocal, back-and-forth, and absorbing crosses
Mastering the basic methods of studying of inheritance in humans
Mastering the basic concepts of genetics, its subject and methods, studying the brief history of the ideas about heredity and variation
Mastering the basic cytological foundations of heredity
Mastering the structure of nucleic acids and the organization of the nuclear genome
Mastering linkage inheritance of traits and crossing over
Mastering the functional changes of chromosomes in ontogenesis (puffs, "lamp brushes"); the role of hormones, embryonic inductors in regulating gene action
Ability to analyze chemical mutagenesis
Ability to conduct genetic analysis in prokaryotes

Course Contents

Topic 1. Subject and methods of genetics.
Topic 2. Cytological bases of heredity.
Topic 3. Monohybrid and polyhybrid crosses.
Topic 4. Inheritance of sex-linked traits.
Topic 5. Linkage inheritance of traits and crossing over.
Topic 6. Extranuclear (cytoplasmic) inheritance.
Topic 7. Genetic analysis of prokaryotes.
Topic 8. Variation.
Topic 9. Gene and Trait.
Topic 10. Molecular mechanisms of genetic processes.
Topic 11. Fundamentals of Genetic Engineering.
Topic 12. Developmental genetics. Human genetics.
Topic 13. Population and evolutionary genetics. Genetic foundations of selection.

Assessment Elements

Attendance of seminars
Activity during seminars
Two tests during seminars
Three homeworks
Written exam

Interim Assessment

2024/2025 4th module
0.15 * Activity during seminars + 0.1 * Attendance of seminars + 0.25 * Three homeworks + 0.2 * Two tests during seminars + 0.3 * Written exam

Bibliography

Recommended Core Bibliography

Основы генетики : учебник / В.В. Иванищев. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2018. — 207 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI: https://doi.org/10.12737/17443. - Текст : электронный. - URL: http://znanium.com/catalog/product/975780
Русановский, В. В., Основы генетики : учебник / В. В. Русановский, Т. И. Полякова, И. Б. Сухов. — Москва : Русайнс, 2019. — 115 с. — ISBN 978-5-4365-3243-1. — URL: https://book.ru/book/932133 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.

Recommended Additional Bibliography

Введение в генетику: Учебное пособие/Пухальский В. А. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2019. - 224 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт) ISBN 978-5-16-009026-9 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1010779

Authors

KAVERINA EKATERINA NIKOLAEVNA
Stepanova Evgeniia Vladislavovna
TONEVITSKIY ALEKSANDR GRIGOREVICH

Course Syllabus