Молекулярная биология с основами генетики

кафедры Программа составлена в соответствии
с государственными
образовательными стандартами
высшего профессионального
Зав. кафедрой биофизики
образования по специальности 010400
В.А. Кратасюк_______________
- «Физика», специализаций 010415 «___»__________________2002 г.
«Биофизика» и 010432 - «Физическая
экология»
Одобрено на
биофизики
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА БИОФИЗИКИ
заседании
УДК 577.3.001.57
Автор-составитель: А.В. Шашкин
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
С ОСНОВАМИ ГЕНЕТИКИ
Рабочая программа дисциплины
для специальности 010400 «Физика»
специализаций 010415 «Биофизика»
и 010432 «Физическая экология»
очной формы обучения
Молекулярная биология с основами генетики: Рабоч. программа дисциплины.
Красноярск: РИО КрасГУ, 2002. - 5 с. (экспресс-издание).
Предназначена для специальности 010400 «Физика», специализаций 010415
«Биофизика» и 010432 «Физическая экология» очной формы обучения.
 КрасГУ, 2002
Красноярск 2002
2
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа составлена в соответствии со стандартом специальности для
специальности 010400 «Физика», специализаций 010415 «Биофизика» и
010432 «Физическая экология». Курс считается обязательным и читается на VII
и VIII семестрах.
Курс лекций по биофизике вместе с Большим двух семестровым
лабораторным практикумом является основным для подготовки студентов этой
специальности. Цель данного курса – дать студентам базовую систему знаний о
физических принципах, механизмах и моделях функционирования
биологических систем, прежде всего, на молекулярном, клеточном и
организменном уровне. В программу не вошли следующие разделы, которые
рассматриваются подробно в соответствующих спецкурсах: Физические
основы действия ионизирующих излучений, Биофизические эффекты
электромагнитных полей, Математическое моделирование биологических
процессов, Физические основы реакции биологических систем на внешние
воздействия, Биофизика фотосинтеза, Биофизика популяций и экосистем.
Тема 6. Генетика клетки. Внеядерная ДНК. Внехромосомная наследственность.
Генетика популяций.
Тема 7. Методы молекулярной биологии и генетики. Анализ нуклеиновых
кислот
методами
гибридизации.
Секвенирование
и
анализ
последовательностей.
Тема 8. Транскипция. Регуляция транскрипции. Ремоделирование хроматина.
Модификация гистонов. Метилирование и регуляция экспрессии.
Строение РНК. Ядерный сплайсинг РНК. Сплайсосомы. Альтернативный
сплайсинг. Строение интронов и аутоспласинг. Каталитические свойства
РНК.
Тема 9. Регуляция Репликации ДНК у про- и эукариот. Репликон. Кольцевые и
линейные репликоны. Связь репликации с клеточным циклом.
Репликация внегеномных ДНК. Клеточный цикл и молекулярные
механизмы его регуляции (циклины).
II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Тема
1. Природа генетической информации. Элементарный фактор
наследственности. Законы Менделя. Генотип и фенотип. Генетический
полиморфизм. Аллельные гены. Доминантность и рецессивность. Гены и
ДНК.
Тема 2. Состав, структура и свойства ДНК. Репликация ДНК. Рекомбинация
ДНК. Мутации. Молекулярная природа мутаций. Колинеарность генов и
белков у бактерий. Цис- и транс-действие молекул. Генетическая
информация в РНК.
Тема 3. Организация генов в геноме. Структурные гены и регуляторные гены.
Картирование
генов
в
геноме.
Рестрикционные
карты.
Рекомбинационные карты.. Семейства и кластеры генов. Понятие
цистрона.
Тема 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот. Понятие оперона на примере
лактозного оперона. Средства регуляции оперонов. Литический каскад и
лизогенная репрессия.
Тема 5. Структура генов и геномов. Прерывистые гены. Перекрывающиеся
гены. Псевдогены. Мобильные генетические элементы про- и эукариот.
Молекулярные механизмы рекомбинации ДНК. Системы репарации у
прокариот и эукариот. Реорганизация ДНК. Биология ретровирусов.
Изменчивость индивидуальных геномов. Избыточность генома и
повторяющиеся последовательности. Эволюция генов. Эволюция
глобиновых генов.
3
Тема 10. Хромосомы и нуклеосомы. Упаковка ДНК. Белки хромосом и их роль.
Хромосома как единица сегрегации эукариот.
Тема 11. Молекулярная биология клетки. Белковый трафик. Межклеточная
сигнализация,
градиенты,
каскады
и
сигнальные
каналы.
Внутриклеточная сигнализация.
Тема 12. Клеточный цикл и факторы роста. Клеточная дифференцировка.
Морфогенез и органогенез. Онкогены и онкогенез.
III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ
К теме 1. Законы Менделя и наследование признаков.
К теме 2. Состав, структура и свойства ДНК.
К теме 3. Организация генов в геноме.
К теме 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот.
К теме 5. Структура генов и геномов.
К теме 6. Внехромосомная наследственность.
К теме 7. Клонирование ДНК.
К теме 8. Строение и сплайсинг мРНК.
К теме 9. Клеточный цикл
К теме 10. Хромосомы и нуклеосомы.
К теме 11. Сортировка внутриклеточных макромолекул.
IV. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Рефератов - 1
4
Коллоквиумы - 2
Зачет - 1
Молекулярная биология с основами генетики
Составитель: Александр Владимирович Шашкин
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА Список
литературы
Основная литература
1. Уотсон Дж. Молекулярная биология гена. - М.:Мир, 1978.
2. Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. - М.:Мир, 1981.
3. Робиртсон Э. и др. Биология клетки. - М.:Мир, 1973.
4. Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки, в 4-х т. - М.: Мир, 1994.
5. Гершкович И. Генетика. - М.:Наука, 1968.
6. Грин Н. и др. Биология. - М.:Мир, 1993.
7. Льюин Б. Гены. - М.:Мир, 1987.
Редактор И.А. Вейсик
Корректура автора
Дополнительная литература
1. Lewin B. Genes. - Oxford Univ. press, VII ed., 2000.
Подписано в печать 19.11.2002
Тиражируется на электронных носителях
Заказ 171
Дата выхода 25.11.2002
Адрес в Internet: www.lan.krasu.ru/studies/editions.asp
Отдел информационных ресурсов управления информатизации КрасГУ
660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, ауд. 22-05, e-mail: info@lan.krasu.ru
Издательский центр Красноярского государственного университета
660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, e-mail: rio@lan.krasu.ru
5
6