Генетика и биометрия - Российский государственный аграрный

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА»
(ФГБОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Факультет Зооинженерный
Кафедра разведения и племенного дела
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по организации и
развитию учебной деятельности
проф. ____________ С.В. Золотарев
“____”______________2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Генетика и биометрия
для подготовки бакалавров по профилям
Кормление животных и технология кормов,
Разведение, генетика и селекция животных,
Непродуктивное животноводство,
Технология производства продуктов животноводства (по отраслям)
ФГОС ВПО 3-го поколения
Направление 111100.62 – Зоотехния
Курс 2
Семестры 3, 4
Москва, 2012
Составители: Кузнецова Ольга Викторовна, к.б.н., доцент
Гладких Марианна Юрьевна, к.с.-х.н., доцент
Глущенко Марина Анатольевна, к.б.н.
«__» ____________ 2012г.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока
математического и естественнонаучного цикла базовой части ФГОС ВПО
студентам очной формы обучения
Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального
Государственного образовательного стандарта высшего и профессионального
образования по направлению подготовки «111100 Зоотехния», утвержденного
«25» января 2010 г. Министерством образования и науки Российской
Федерации
Программа обсуждена на заседании кафедры 14 февраля 2012 г. Протокол
заседания № 6
Зав. кафедрой Харитонов С.Н, д.с.-х.н., профессор
__________________
«__» __________ 2012г.
Рецензент: Карасев Е.А., д.с.х.н., профессор
_____________________
Проверено:
Начальник отдела менеджмента
качества образования
______________ Л.А. Ефимова
Начальник отдела
разработки и обеспечения
образовательных программ УМУ
______________ Л.М. Сашина
2
Согласовано:
Декан факультета Юлдашбаев Ю.А., д.с.х.н., профессор__________________
«__» ___________ 2012г.
Программа обсуждена на заседании Ученого совета _____________________
Зооинженерного факультета, _______________ протокол № ______
Секретарь ученого совета Зооинженерного факультета
Боронецкая О.И., к.с.х.н.
____________________
«__» __________ 2012г.
Программа принята учебно-методической комиссией по направлению
подготовки 111100 – Зоотехния протокол № ______
Председатель учебно-методической комиссии
Османян А. К., д.с.-х.н., профессор
__________________________
«__» __________ 2012г.
Заведующий выпускающей кафедрой
Родионов Г. В., д.с.-х.н., профессор
___________________________
«__» __________ 2012г.
Отдел комплектования ЦНБ
_______________Е.А. Комарова
Копия электронного варианта получена:
Начальник отдела поддержки
дистанционного обучения УИТ
______________ И.Н. Батура
3
Оглавление
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................... 5
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ .................................................................................. 5
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................................................................................ 6
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................ 7
4.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ РАБОТ ПО СЕМЕСТРАМ ....................................... 7
4.2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................................. 7
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ/ПРАКТИЧЕСКИЕ/СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ .............................................................................. 9
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ......................................................................................................... 11
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ...................................................................... 12
6.1. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ................................................... 12
6.2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................. 16
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........... 17
7.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................................................. 17
7.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА ..................................................................................................................... 17
7.3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ, РЕКОМЕНДАЦИИ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ К ЗАНЯТИЯМ ...................................... 18
7.4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ.................................................................................... 18
8. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ И ЗАЯВЛЕННЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ...... 18
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................ 19
4
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Генетика и биометрия» является изучение
студентами основ и современного состояния генетики и биометрии,
приобретение знаний о закономерностях наследования качественных и
количественных признаков и применении классических и современных
методов генетического анализа в научных исследованиях и практике
животноводства, приобретение навыков планирования наблюдений и
экспериментов и статистического анализа результатов количественных
наблюдений, необходимых для осуществления своей профессиональной
деятельности.
2. Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина «Генетика и биометрия» включена в обязательный
перечень ФГОС ВПО, в Математический и естественнонаучный цикл
дисциплин базовой части. Реализация в дисциплине «Генетика и биометрия»
требований ФГОС ВПО, ООП ВПО и Учебного плана по направлению
подготовки 111100 Зоотехния предполагает следующее.
Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется
дисциплина «Генетика и биометрия» являются «Математика», «Физика»,
«Химия», «Морфология животных», «Биология», «Зоология», «История
зоотехнической науки».
Дисциплина «Генетика и биометрия» является основополагающей для
изучения следующих дисциплин: «Разведение животных», «Биотехнология»,
«Технология животноводства по отраслям», «Основы ветеринарии».
Знания, полученные при изучении дисциплины «Генетика и селекция
животных», необходимы при освоении дисциплин: «Физиология животных»,
«Микробиология и иммунология».
В рамках одного учебного курса изучаются две фундаментальные
биологические науки: генетика и биометрия. Знание основ биометрии
необходимо для планирования наблюдений/экспериментов и анализа
полученных данных в любой сфере профессиональной деятельности
выпускника. Знание закономерностей наследования и формирования
разнообразия признаков лежит в основе классических и современных
технологий разведения животных. Особенностью данного учебного курса
является небольшое число аудиторных занятий, по 1 лекции и 1 лабораторнопрактическому занятию в две недели. Это означает, что большую часть
материала, обязательного для проектируемых результатов освоения,
предусмотренных
ФГОС
ВПО,
студенту
необходимо
осваивать
самостоятельно.
5
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Дисциплина должна формировать следующие компетенции:
ОК-11 – использование основных законов естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности;
ПК-2 – способность осуществлять сбор, анализ и интерпретацию
материалов в области животноводства;
ПК-9 – способность проводить зоотехническую оценку животных,
основанную на знании их биологических особенностей.
Согласно ФГОС ВПО в результате изучения дисциплины студент
должен:
Знать:
Уметь:
 основные понятия и методы математической статистики;
 особенности применения математических методов в
биологических исследованиях;
 методы проверки гипотез;
 статистические методы обработки экспериментальных
данных;
 основные понятия о наследственности и изменчивости;
 цитологические основы наследственности;
 закономерности наследования признаков;
 хромосомную теорию наследственности;
 генетику пола и его регуляцию;
 основы иммуногенетики, биотехнологии и генетической
инженерии;
 мутации и мутагенез;
 генетику популяций;
 генетические основы иммунитета, методы повышения
наследственной устойчивости к заболеваниям.
 использовать математические методы в прикладных задачах
будущей деятельности;
 рационально использовать биологические особенности
животных при производстве продукции;
 осваивать самостоятельно новые разделы фундаментальных
наук, используя достигнутый уровень знаний.
Владеть:
 математическими методами анализа;
 способами
оценки
и
контроля
морфологических
особенностей животного организма;
 методами изучения изменчивости и наследственности.
Контроль знаний студентов проводится в форме текущей и
промежуточной аттестации.
6
Текущая аттестация студентов – оценка знаний и умений проводится
постоянно на практических и семинарских занятиях с помощью контрольных
работ, устных опросов и тестовых заданий.
Промежуточная аттестация студентов проводится в форме – зачета в 3
семестре и экзамена в 4 семестре.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зач.ед. (144 часа), их
распределение по видам работ по семестрам представлено в таблице 1.
Таблица 1
Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Трудоемкость
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины по учебному
плану
Аудиторные занятия
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Самостоятельная работа (СРС)
в том числе:
консультации
самоподготовка к текущему контролю знаний
зач.
ед.
час.
4
в т.ч. по
семестрам
№3
№4
144
72
72
2
72
36
36
1
0,89
0,11
36
32
4
18
16
2
18
16
2
2
72
36
36
0,22
0,78
8
28
4
23
4
5
0,25
0,75
9
27
9
Вид контроля:
зачет
экзамен
27
4.2. Содержание дисциплины
Раздел 1 Основы биометрии
Тема 1.1 Понятие о биометрии
История биометрии. Основные задачи, решаемые биометрией.
Генеральная и выборочная совокупности. Репрезентативность выборочной
совокупности. Способы отбора объектов в выборку. Объем выборки.
Тема 1.2 Основные параметры, характеризующие совокупность
Параметры, характеризующие уровень развития признака,
разнообразие, связь, точность, надежность. Способы расчета среднего
арифметического
значения,
среднего
квадратического
отклонения,
коэффициента вариации.
Тема 1.3 Типы распределений случайной величины
Понятие о распределении. Нормальное распределение. Параметры,
характеризующие нормальное распределение. Свойства нормального
7
распределения. Нормированное отклонение. Значение и использование
нормального
распределения
в
биологических
и
зоотехнических
исследованиях.
Тема 1.4 Оценка и сравнение параметров генеральной
совокупности по параметрам выборки
Понятие об ошибках выборочных параметров. Ошибка среднего
арифметического. Доверительный интервал. Сравнение параметров
генеральных совокупностей. Сравнение средних значений двух независимых
нормальных распределений. Оценка достоверности разности двух
выборочных
средних.
Сравнение
средних
значений
нескольких
распределений (дисперсионный анализ).
Тема 1.5 Корреляционный и регрессионный анализы
Понятие о статистических связях. Корреляционная связь,
составление корреляционной решетки, расчет коэффициента корреляции
Пирсона, достоверность коэффициента корреляции. Регрессионная связь,
расчет коэффициентов регрессии, составление уравнения регрессии.
Тема 1.6 Сравнение распределений
Сравнение выборочного распределения с полностью определенным
дискретным распределением. Использование критерия хи-квадрат для анализа
расщеплений в генетическом анализе.
Раздел 2 Основы генетики
Тема 2.1 Генетика – наука о наследственности и изменчивости
Предмет и методы генетики. Место генетики в системе
биологических наук. Основные этапы развития генетики. Значение генетики
для сельскохозяйственной науки и практики животноводства.
Тема 2.2 Строение и функционирование генетического материала
Строение и функции ДНК. Репликация ДНК. Молекулярная
организация генома эукариот. Понятие о геномике. Структура и функция
генов. Строение генов эукариот. Реализация генетической информации:
транскрипция, процессинг, трансляция, посттрансляционная модификация
белков. Свойства генетического кода. Регуляция экспрессии генов.
Морфология и организация хромосом. Кариотип. Клеточный цикл. Митоз и
мейоз.
Тема 2.3 Закономерности изменчивости
Характеристика наследственной изменчивости. Комбинативная и
мутационная изменчивость. Классификации мутаций. Характеристика и
механизмы генных, хромосомных и геномных мутаций. Закономерности
мутационного процесса. Значение изучения мутаций и мутационного
процесса для животноводства. Мутагены среды. Роль генотипа и среды в
формировании признака. Понятие нормы реакции. Характеристика
модификационной изменчивости. Адаптивный характер модификаций.
Морфозы. Проблема наследования приобретенных признаков.
8
Тема 2.4 Закономерности наследования признаков
Законы Менделя. Хромосомная теория наследственности. Типы
наследования
признаков:
аутосомный,
сцепленный
с
полом,
цитоплазматический. Причины отклонения от стандартных расщеплений.
Взаимодействие аллелей и генов. Летальные гены. Экспрессивность и
пенетрантность признаков. Сцепленное наследование и составление
генетических карт. Составление и анализ родословных для определения типа
наследования признака, определения генотипов отдельных особей,
определения риска рождения потомков с наследственными аномалиями,
составления генетических карт, проверки достоверности происхождения и т.д.
Тема 2.5 Основы популяционной генетики
Понятие о популяции. Генетическая гетерогенность популяций.
Генетическая структура популяции и ее оценка. Значение генетики популяций
для решения проблем разведения животных, сохранения генофонда и
биологического разнообразия. Закон Харди-Вайнберга, условия его
выполнения, использование. Факторы динамики генетического состава
популяции: дрейф генов, мутационный процесс, миграция, система
спариваний (инбридинг и аутбридинг), отбор. Понятие о дарвиновской
приспособленности и коэффициенте отбора. Изменение генетической
структуры популяции при разных вариантах отбора. Понятие о
внутрипопуляционном генетическом полиморфизме и генетическом грузе.
4.3. Лабораторные/практические/семинарские занятия
Таблица 2
Содержание лабораторного практикума/практических
занятий/семинарских занятий и контрольных мероприятий
№
п/
п
1
2
3
№ раздела
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием контрольных
мероприятий
Раздел 1. Основы биометрии
Практическое занятие № 1.
Тема 1.1.
Понятие о
Генеральная и выборочная
биометрии
совокупности. Планирование
количественных
наблюдений/экспериментов.
Тема 1.2.
Практическое занятие № 2.
Основные
Составление вариационного
параметры,
ряда и расчет основных
характеризующие
параметров совокупности.
совокупность
Семинар №1. Характеристика
Тема 1.3.
Типы
основных параметров
распределений
хозяйственно полезных
9
Вид
контрольного
мероприятия
Колво
часо
в
2
защита работы
2
защита работы
2
устный опрос
№
п/
п
№ раздела
случайной
величины
4
Темы 1.1-1.3.
5
Тема 1.4.7
Оценка и
сравнение
параметров
генеральной
совокупности по
параметрам
выборки
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием контрольных
мероприятий
признаков и использование
свойств нормального
распределения.
Практическое занятие №3.
Контрольная работа №1
Практическое занятие №4.
Расчет ошибки и доверительных
границ среднего
арифметического
Практическое занятие №5.
Оценка достоверности разности
выборочных средних.
Практическое занятие №6.
Контрольная работа №2.
Тема 1.6.
Практические занятия №10-14.
Сравнение
Лабораторная работа №1.
распределений
Раздел 2. Основы генетики
Семинар №2.
Тема 2.2.
Строение и
Строение ДНК, РНК. Свойства
функционировани генетического кода.
е генетического
Практическое занятие №7.
материала
Митоз, мейоз.
Практическое занятие №8.
Морфология хромосом. Анализ
кариотипов
сельскохозяйственных животных.
Практическое занятие №9.
Тема 2.4.
Закономерности
Комбинативная изменчивость
наследования
при образовании гамет и зигот.
признаков
Практическое занятие №10.
Наследование аутосомных и
локализованных в половых
хромосомах генов.
Практическое занятие №11.
Контрольная работа №3.
Практическое занятие №12.
Наследование сцепленных генов.
Построение рекомбинационных
карт.
Лабораторная работа №1.
Темы 2.3, 2.4,
Генетический анализ у Drosophila
1.6.
10
Вид
контрольного
мероприятия
Колво
часо
в
2
2
защита работы
2
защита работы
2
устный опрос
тестирование
2
тестирование
2
2
защита работы
2
тестирование
2
защита работы
2
2
защита работы
защита работы
2
№
п/
п
№ раздела
17
Тема 2.5.
Основы
популяционной
генетики
Темы 2.4, 2,5,
1.6.
18
19
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием контрольных
мероприятий
Вид
контрольного
мероприятия
melanogaster: анализ первого
поколения гибридов.
Лабораторная работа №1.
Генетический анализ у Drosophila
защита работы
melanogaster: анализ второго
поколения гибридов.
Практическое занятие №13.
Закон Харди–Вайнберга.
защита работы
Факторы микроэволюции.
Практическое занятие № 14.
Контрольная работа №4
Колво
часо
в
2
2
2
5. Образовательные технологии
Таблица 3
Активные и интерактивные формы проведения занятий
№
п/п
Активные и
интерактивные
формы
1.
Разбор
конкретных
ситуаций
2
Разбор
конкретных
ситуаций
3
Разбор
конкретных
ситуаций
4
Разбор
конкретных
ситуаций
5
Разбор
конкретных
№ и название
лекции
Лекция №7 Строение и
функции генов.
Транскрипция.
Биосинтез белка.
Генетический код
Лекция №8
Изменчивость.
Модификационная и
наследственная
изменчивость
Лекция №10
Закономерности
наследования генов,
локализованных в
аутосомах
Лекция №11
Взаимодействие
аллельных и
неаллельных генов
Лекция №12
Закономерности
11
№ и название
практического
занятия
Практическое занятие № 1.
Генеральная и выборочная
совокупности. Планирование
количественных
наблюдений/экспериментов.
Практическое занятие № 2.
Составление вариационного
ряда и расчет основных
параметров совокупности.
Практическое занятие №5.
Оценка достоверности
разности выборочных
средних.
Практическое занятие №8.
Морфология хромосом.
Анализ кариотипов
сельскохозяйственных
животных.
Практическое занятие №9.
Комбинативная изменчивость
ситуаций
6
Разбор
конкретных
ситуаций
7
Разбор
конкретных
ситуаций
8
Разбор
конкретных
ситуаций
наследования генов,
локализованных в
половых хромосомах
Лекция №13
Закономерности
наследования генов,
локализованных в
одной хромосоме.
Кроссинговер.
Построение
генетических карт
Лекция №14 Популяция
– единица эволюции.
Определение основных
понятий
популяционной
генетики. Генетическая
структура популяции.
Закон Харди-Вайнберга
Лекция №15 Дрейф
генов. Влияние мутаций
и миграций на
генетическую
структуру популяции
при образовании гамет и зигот.
Практическое занятие №10.
Наследование аутосомных и
локализованных в половых
хромосомах генов
Практическое занятие №12.
Наследование сцепленных
генов. Построение
рекомбинационных карт.
Практическое занятие №13.
Закон Харди–Вайнберга.
Факторы микроэволюции.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные
средства
для
текущего
контроля
успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
6.1. Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
Таблица 4
Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
№
п/п
1.
2.
№ раздела и темы
Раздел 1. Основы биометрии
Тема 1.1.
Репрезентативность выборочной
Понятие о
совокупности.
биометрии
Способы отбора объектов в выборку.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Кол-во
часов
2
Надежность и погрешность.
Тема 1.2.
Основные
параметры,
характеризующие
совокупность
Параметры точности и надежности
Параметры уровня развития признака.
Параметры разнообразия.
Параметры точности и надежности
Способы расчета среднего
12
2
№
п/п
№ раздела и темы
9. Тема 1.3.
10. Типы
распределений
11. случайной
величины
12.
13.
14.
15.
16. Тема 1.4.
17. Оценка и
сравнение
параметров
18. генеральной
совокупности по
параметрам
выборки
19. Тема 1.5.
20. Корреляционный
и регрессионный
21. анализы
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
Раздел 2 Основы
генетики
Тема 2.2.
Строение и
функционировани
е генетического
материала
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
арифметического значения, среднего
квадратического отклонения,
коэффициента вариации.
Правила построения вариационных рядов.
Графическое представление
распределений. Гистограмма и полигон.
Параметры, характеризующие нормальное
распределение.
Свойства нормального распределения.
Правило трех сигм.
Нормированное отклонение.
Использование свойств нормального
распределения в практике
животноводства.
Ошибка среднего арифметического.
Доверительный интервал и его
использование в практике
животноводства.
Что означают выражения «разность
выборочных средних достоверна»,
«разность выборочных средних
недостоверна»?
Функциональная и корреляционная связи.
Правила составления корреляционной
решетки.
Расчет коэффициента корреляции.
Достоверность коэффициента корреляции.
Линейная регрессия.
Расчет коэффициентов регрессии.
Составление уравнения регрессии.
Построение теоретической линии
регрессии.
Доказательства генетической роли ДНК.
Строение ДНК.
Репликация ДНК.
Структура и функция генов
прокариотических организмов.
Структура и функция генов
эукариотических организмов.
Сходства и различия строения генов про- и
эукариотических организмов.
Транскрипция.
13
Кол-во
часов
4
2
2
4
№
п/п
№ раздела и темы
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46. Тема 2.3.
Закономерности
47. изменчивости
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59. Тема 2.4.
60. Закономерности
наследования
61. признаков
62.
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Созревание иРНК. Кэпирование,
сплайсинг, полиаденилирование.
Трансляция.
Посттрансляционная модификация белков.
Регуляция экспрессии генов.
Уровни регуляции активности генов.
Специфическая и неспецифическая
регуляция экспрессии генов.
Свойства генетического кода.
Морфология хромосом. Кариотип.
Стадии клеточного цикла.
Поведение хромосом в митозе и мейозе.
Оо- и сперматогенез.
Соотношение стадий гаметогенеза и
мейоза.
Характеристика
наследственной
и
ненаследственной изменчивости.
Комбинативная изменчивость.
Мутационная изменчивость..
Классификации мутаций.
Характеристика и механизмы генных
мутаций.
Характеристика и механизмы
хромосомных мутаций.
Характеристика и механизмы геномных
мутаций.
Закономерности спонтанного
мутационного процесса.
Мутагены. Физические и химические
мутагены.
Биологические факторы мутагенеза.
Закономерности индуцированного
мутационного процесса.
Норма реакции.
Модификационная изменчивость.
Законы Менделя.
Основные положения хромосомной теории
наследственности.
Доказательства хромосомной теории
наследственности.
Типы наследования признаков:
рецессивный и доминантный,
аутосомный, рецессивный и доминантный
сцепленный с полом, голандрический,
14
Кол-во
часов
4
6
№
п/п
№ раздела и темы
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71. Тема 2.5.
Основы
72. популяционной
генетики
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
цитоплазматический.
Причины отклонения от менделевских
расщеплений.
Летальные гены.
Экспрессивность и пенетрантность
признаков.
Взаимодействие аллелей: доминирование,
неполное доминирование,
кодоминирование, сверхдоминирование,
аддитивное наследование.
Взаимодействие генов: комплементарное
взаимодействие, эпистаз, супрессия,
полимерия.
Сцепленные с полом, ограниченные и
зависимые от пола признаки.
Сцепленное наследование и кроссинговер.
Составление генетических карт.
Рекомбинационные, цитологические,
физические карты.
Оценка генетической структуры
популяции.
Закон Харди-Вайнберга, условия его
выполнения.
Дрейф генов, влияние численности
популяции на генетическую структуру.
Влияние мутационного процесса на
генетическую структуру популяции.
Влияние миграции на генетическую
структуру популяции.
Влияние систем спариваний (инбридинг и
аутбридинг) на генетическую структуру
популяции.
Влияние отбора на генетическую
структуру популяции.
Дарвиновская приспособленность и
коэффициенте отбора.
Внутрипопуляционный генетический
полиморфизм.
Генетический груз.
Подготовка к зачету
Подготовка к экзамену
ВСЕГО
Кол-во
часов
2
9
27
64
15
6.2. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Митоз и мейоз.
2. Гаметогенез у животных.
3. Строение хромосом.
4. Геном и кариотип.
5. Закономерности наследования признаков и законы наследственности,
установленные Менделем.
6. Первое и второе правило (закон) Менделя.
7. Третье правило (закон) Менделя.
8. Причины отклонений от менделевских закономерностей.
9. Генетический анализ и его значение.
10.Система скрещиваний в гибридологическом анализе (реципрокные,
возвратные, анализирующие, F1 и F2).
11.Моно- и дигибридное скрещивание.
12.Полигибридное скрещивание.
13.Понятие об аллелях. Множественный аллелизм.
14.Типы взаимодействия аллельных генов.
15.Взаимодействие неаллельных генов.
16.Полимерия.
17.Эпистаз.
18.Комплементарное действие генов.
19.Доказательства роли хромосом в наследственности.
20.Хромосомное определение пола.
21.Сцепленное с полом наследование.
22.Ограниченные полом признаки и особенности их наследования.
23.Сцепленное наследование признаков.
24.Доказательство линейного расположения генов.
25.Принципы построения генетических карт хромосом.
26.Цитоплазматическая наследственность.
27.Хромосомные мутации.
28.Генные мутации.
29.Геномные мутации.
30.Полиплоидия.
31.Анеуплоидия (гетероплоидия).
32.Модификационная изменчивость.
33.Плейотропное действие генов.
34.Экспрессивность и пенетрантность признаков.
35.Рекомбинация генетического материала.
36.Доказательства генетической роли ДНК.
37.Репликация ДНК.
38.Строение ДНК и ее биологическая роль.
39.Строение РНК и биологическая роль РНК разных типов.
40.Строение и функция гена.
41.Транскрипция.
42. Созревание (процессинг) про-иРНК.
16
43.Трансляция.
44.Генетический код и его свойства.
45.Регуляция действия генов.
46.Закон Харди-Вайнберга
47.Изменение генотипической структуры популяции при миграции.
48.Последствия отбора в пользу гетерозигот.
49.Последствия отбора против рецессивных гомозигот.
50.Изменение генетической структуры популяции под влиянием
инбридинга.
51.Понятие об эффективности отбора.
52.Дрейф генов.
53.Судьба возникающих в популяции мутаций.
54.Средняя арифметическая величина и ее значение.
55.Показатели разнообразия.
56.Среднеквадратическое отклонение и его значение.
57.Коэффициент вариации и его применение.
58.Правила построения вариационных рядов.
59.Определение параметров генеральной совокупности по параметрам
выборки.
60.Коэффициент регрессии и его значение.
61.Коэффициент корреляции и его значение.
62.Достоверность разности выборочных средних и ее значение.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Антипов Г.П., Лисицын А.П., Лавровский В.В. Генетика с
биометрией. Часть 1. Биометрия., М: Изд-во МСХА, 1995, 166 с.
2. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. СПб.: Изд-во НЛ, 2010, 720 с.
3. Генетика (под ред. Жученко А.А.). М.: КолосС, 2006.
4. Глазер В.М., Ким А.И., Орлова Н.Н. и др. Задачи по современной
генетике. М.: Книжный дом "Университет", 2005.
7.2. Дополнительная литература
1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Т. 1 – 3. М.: Мир: 1987.
2. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск:
Сибирское университетское издательство, 2007.
3. Левонтин Р. Генетические основы эволюции. М.: Мир, 1978.
4. Петухов В. Л., Жигачев А. И., Назарова Г. Ветеринарная генетика. –
М.: Колос, 1996.
5. Плохинский Н. А. Биометрия. М.: Изд. МГУ, 1970.
6. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику. Минск:
Вышэйшая школа, 1974.
7. Словарь
терминов
по
биотехнологии
для
производства
продовольствия и ведения сельского хозяйства.
http://www.fao.org/docrep/010/y2775r/y2775r00.htm.+
17
8. Хатт Ф. Генетика животных. М.: Колос, 1969.
7.3. Методические указания, рекомендации и другие материалы к занятиям
1. Генетика и биометрия (Часть 1. Биометрия). Рабочая тетрадь, М.:Издво РГАУ-МСХА, 2010.
2. Генетика и биометрия (Часть 2. Генетика). Рабочая тетрадь, М.:Изд-во
РГАУ-МСХА, 2010.
3. Сборник задач по генетике с методическими указаниями к ним. Сост.
Лисицын А.П., Антипов Г.П., Лавровский В.В. М.: Изд-во МСХА, 1989, 112 с.
4. Методы генетической сертификации лошадей по полиморфным
системам крови. Изд. ГНУ ВНИИ коневодства, Дидово, 2010, 70 с.
5. Дунин И.М., Новиков А.А., Романенко Н.И. и др. Правила
генетической экспертизы племенного материала крупного рогатого скота М.,
ФГНУ «Росинфорагротех», 2003, 48 с.
6. Дунин И.М., Новиков А.А., Романенко Н.И. и др. Правила
генетической экспертизы племенного материала свиней. М., ФГНУ
«Росинфорагротех», 2003, 52 с.
7. Дунин И.М., Новиков А.А., Романенко Н.И. и др. Правила
генетической экспертизы племенного материала овец. М., ФГНУ
"Росинфорагротех», 2003, 44 с.
7.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http://www.fao.org.
2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
8. Критерии оценки знаний, умений, навыков и заявленных компетенций
Оценка знаний, умений и навыков студентов по дисциплине «Генетика
и биометрия» проводится при помощи текущего, рубежного и
промежуточного контроля.
Виды текущего контроля: устные опросы, защиты практических
работ, контрольные работы.
Виды рубежного контроля: зачет.
Виды промежуточного контроля: экзамен.
Рубежный контроль предусматривает зачет в 3 семестре по Разделу 1
«Основы биометрии».
Оценка «зачтено» выставляется на основе успешных ответов студентов
на семинарах, по результатам контрольных работ и отсутствия занятий,
пропущенных по неуважительной причине и неотработанных до начала
зачетной недели.
Оценка «не зачтено» выставляется при наличии неотработанных до
начала зачетной недели заданий и нет положительных оценок за обе
контрольные работы.
Промежуточный контроль – экзамен в 4 семестре, охватывающий
материал всего курса. Экзамен – состоит из двух частей. Часть A –
18
компьютерное тестирование – включает 42 задания базового уровня с
выбором правильного ответа или написанием краткого ответа. Для получения
положительной оценки за выполнение Части А необходимо правильно
ответить на 75% заданий. К выполнению Части В допускаются только
студенты, выполнившие Часть А на положительную оценку. Часть B включает
три задания, требующих сводного ответа.
Ликвидация студентами текущих задолженностей проводится
соответствии с графиком консультаций, согласованным со студентами.
в
Система оценок
При выставлении оценки применяются следующие рекомендательные
критерии (Положение о промежуточной аттестации студентов в ФГОУ ВПО
«Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.
Тимирязева» от «11» декабря 2008 г. Введено в действие Приказ №430 от 12
декабря 2008 года «Об утверждении положений»):
Оценка «отлично» выставляется студенту, если он глубоко и прочно
усвоил программный материал, исчерпывающе, последовательно, четко и
логически стройно его излагает, умеет тесно увязывать теорию с практикой,
свободно справляется с задачами, вопросами и другими видами применения
знаний, причем не затрудняется с ответом при видоизменении заданий,
использует в ответе материал монографической литературы, правильно
обосновывает принятое решение, владеет разносторонними навыками и
приемами выполнения практических задач.
Оценка «хорошо» выставляется студенту, если он твердо знает
материал, грамотно и по существу излагает его, не допуская существенных
неточностей в ответе на вопрос, правильно применяет теоретические
положения при решении практических вопросов и задач, владеет
необходимыми навыками и приемами их выполнения.
Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если он имеет
знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает
неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения логической
последовательности в изложении программного материала, испытывает
затруднения при выполнении практических работ.
Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, который не
знает значительной части программного материала, допускает существенные
ошибки, неуверенно, с большими затруднениями выполняет практические
работы.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лабораторного практикума по генетическому и
цитогенетическому
анализу
необходима
лаборатория,
оснащенная
оборудованием для приготовления питательных сред и разведения дрозофилы
и приготовления цитологических препаратов. В лаборатории должно быть
следующее оборудование: вытяжной шкаф, сушильный шкаф для
дезинфекции лабораторной посуды и пробирок для разведения дрозофилы,
19
плита для приготовления питательных сред, весы, холодильник, термостат для
культивирования дрозофилы, лупы и микроскопы, лабораторная посуда,
предметные и покровные стекла для приготовления цитологических
препаратов; и расходные материалы: компоненты питательной среды для
дрозофил (агар-агар, сахар, пекарские дрожжи, манная крупа), медицинский
эфир, набор красителей. Для обеспечения и проведения практических занятий
по генетическому анализу с одной подгруппой численностью 10 человек
необходимо 250 г свежих или 62 г сухих пекарских дрожжей, 75 г манной
крупы, 100 г сахара, 40 г агар-агара и 100 мл медицинского диэтилового
эфира. Периодичность закупок дрожжей и медицинского эфира 1 раз в год,
остальных компонентов среды 1 раз в 2 года.
Для чтения лекций и демонстрации иллюстративного материала и
видеофильмов на практических и семинарских занятиях необходима
специализированная
аудитория,
оснащенная
мультимедийным
оборудованием.
Программу разработали:
Кузнецова Ольга Викторовна, к.б.н., доцент
_______________________
Гладких Марианна Юрьевна, к.с.х.н., доцент
_______________________
Глущенко Марина Анатольевна, к.б.н.
_______________________
20