А Г Р А Р Е Н У Н И В Е Р С И Т Е Т - П Л О В Д И В
ФАКУЛТЕТ ПО РАСТИТЕЛНА ЗАЩИТА И АГРОЕКОЛОГИЯ
===============================================================
утвърждавам:
р е к т о р: д е к а н:
/доц. д-р Д. ГРЕКОВ/ /доц. д-р Я. ДИМИТРОВ/
у Ч е б н а п р о г р а м а
за дисциплината "ГЕНЕТИКА НА РАСТЕНИЯТА"
включена като задължителна
в учебния план на специалност "РАСТИТЕЛНА ЗАЩИТА"
област 6. Аграрни науки и ветеринарна медицина
от професионално направление 6.2. Растителна защита
за образователно-квалификационна степен БАКАЛАВЪР
форма на обучение: Редовно
преподавател: доц. д-р Антоанета Стефанова
Утвърдена на заседание на КС на КАТЕДРА “ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ”
протокол № 64 от 30.01.2008 г.
П л о в д и в, 2008 г.
У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А
І. ИЗВАДКА ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН
Код
|
Водещ преподавател
|
Основна форма на контрол
|
Часове
|
Кредитни точки
|
Аудиторни
|
Извънаудиторни
|
Всичко
|
Лекции
|
Упражнения,
семинари
|
Учебни
практики
|
Други форми
|
|
02.04.17.
|
доц. д-р А. Стефанова
|
Писмен изпит
|
30
|
30
|
7
|
58
|
125
|
5
|
АНОТАЦИЯ
Дисциплината Генетика на растенията дава на студентите бакалавърска степен, конкретни и точни познания по най-важни теоретични въпроси на генетиката (материалните основи на наследствеността, закономерностите при унаследяване на признаци; типовете изменчивост на организмите, генетични процеси в популацията и др.). Доразвиват се получени познания по ботаника, физиология, микробиология, биохимия и се създава солидна база от знания за овладяване на основната приложна дисциплина - Селекция.
В резултат на епохалните открития в областта на молекулярната генетика в средата и втората половина на нашия век, генетиката стана водеща биологична наука и основа на селекцията при животните, растенията и микроорганизмите. На базата на генетичните проучвания се усъвършенствуваха методите за управление и регулиране на мутационния процес, за изучаване на вредните генетични последици от замърсяването на околната среда и нарушаването на биологичното равновесие в природата и борбата с наследствените заболявания при човека.
СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА ПО ТЕМИ
ЛЕКЦИИ - 30 часа
№
|
Заглавие на темата
|
Хорариум
|
1
|
Въведение в генетиката. Предмет и задачи на генетиката. Основни етапи в развитието на генетиката. Методи за изследване на генетичните явления. Генетиката и другите естествени науки. Значение на генетиката за теорията и практиката.
|
2
|
2
|
Материални основи на наследствеността. Генетичен материал. Нуклеинови киселини (ДНК и РНК) - носители на наследствена информация. Първична и вторична структура на ДВК и РНК. Денатурация, ренатурация и хибридизация на ДНК. Клониране и секвениране на ДНК. Структура на бактерийния нуклеоид..Организация на генетичния материал в еукариотни хромозоми. Репликация на ДНК - възможни механизми на репликация. Молекулни механизми на репликация на двуверижни молекули ДНК. Генетични основи на размножаването. Митозис - цитологични и генетични аспекти. Нарушения в нормалното протичане на митозиса. Генетични аспекти на мейозиса.
|
2
|
3
|
Унаследяване на признаците при половата хибридизация. Хибридологичен анализ. Унаследяване на двойка алтернативни признаци при пълно и непълно доминиране.Относителен характер на доминирането. Възвратно и анализиращо кръстосване. Свободно и независимо унаследяване на две или повече алелни двойки признаци. Отклонения от типичните съотношения на разпадане. Генетични маркери.
|
2
|
4
|
Унаследяване при взаимодействие между неалелни гени. Комплементарно взаимодействие на гените - принципи. Фенотипно разпадане при различните типове комплементарност, еволюционни и приложни аспекти. Епистатично взаимодействие. Унаследяване при епистатични гени с или без собствен фенотипен ефект.
|
2
|
5
|
Генетика на количествените признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености на генетичния анализ на количествени признаци. Множествено действие на гена - плейотропия.
|
2
|
6
|
Свързано унаследяване на признаците и кросинговър. Класическа хромозомна теория. Скачване на гените и унаследяване свързано с тях. Кросинговър - цитологични механизми. Генетични и цитологични доказателства за кросинговър. Единичен, двоен и множествен кросинговър. Интерференция. Митотична рекомбинация. Хромозомни карти. Фактори влияещи на кросинговъра. Молекулни механизми на рекомбинацията.
|
2
|
7
|
Генетика на пола. Типове на половата диференциация. Хромозомно детерминиране на пола. Полови хромозоми и полов хроматин. Хетерогаметност на мъжки и женски пол. Свързано с пола унаследяване. Унаследяване при неотделяне на половите хромозоми. Балансова и физиологична теория за пола. Бисексуалност, интерсексуалност, гинандроморфизъм. Гени изменящи пола. Диференциация на пола по време на онтогенетичното развитие. Полова детерминация при растенията. Унаследяване на ограничени и зависими от пола признаци. Практическо използуване на свързано с пола унаследяване.
|
2
|
8
|
Цитоплазматична наследственост. Същност. Методи за разкриване на цитоплазматичната наследственост. Пластидни и митохондриални гени. Цитоплазматична мъжка стерилност при растенията.
|
2
|
9
|
Генетични основи на отдалечената хибридизация. Видът като генетична система. Некръстосваемост и методи за преодаляването и. Характер на унаследяването при отдалечената хибридизация. Стерилност на отдалечените хибриди и преодоляването и. Синтез и ресинтез на видовете.
|
2
|
10
|
Генетични основи на хетерозиса. Инцухт и инбредна депресия, хетерозисни прояви при растенията. Генетична същност на хетерозиса. Хипотези за обяснение на хетерозисните прояви. Проблеми свързани с използването му.
|
2
|
11
|
Генетични процеси в популацията. Същност на проблема. Популацията в системата на вида. Генетична структура на популациите при самоопрашващите се растения. Генетично равновесие на панмиксната популация. Закон на Харди-Вайнберг. Фактори изменящи генетичната структура на панмиксната популация.
|
2
|
12
|
Изменчивост на организмите. Наследствена и ненаследствена изменчивост. Модификационна изменчивост. Норма на реакция, модификациите и проблема за унаследяване на придобитите признаци.
|
2
|
13
|
Мутационна изменчивост. Мутационна теория на Хуго де Фриз. Съвременни познания за мутационния процес. Обща характеристика и класификация на мутациите. Методи за отчитане на мутациите. Мутагенни фактори. Физични мутагенни фактори. Химични мутагенни фактори. Биологични мутагенни фактори. Генни мутации. Хромозомни мутации. Геномни мутации.
|
2
|
14
|
Структура и функция на гена. Мозаична структура на гена. Генни карти. Функция на гена - механизъм на реализация на генетичната информация - транскрипция и транслация при прокариоти и еукариоти. Генетичен код. Структура и особености на кода. Регулация на генната активност. Транспозони и инсерционни елементи.
|
2
|
15
|
Генно инженерство. Същност на генното инженерство /трансгеноза/. Изолиране на гени и включването им във вектор. Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията. Проблеми и перспективи. Клетъчно инженерство на хромозомно и геномно равнище. Соматично клетъчна хибридизация.
|
2
|
ІІІ. 2. Лабораторни упражнения - 30 часа
I. Цитологични основи на наследствеността
1. Методи за изготвяне на временни микроскопски препарати за цитогенетични изследвания.
-
Изготвяне на трайни микроскопски препарати.
-
Генетични основи на митозиса
-
Генетични основи на мейозиса
-
Кариологичен анализ при културните растения
|
2
2
2
2
2
| -
Унаследяване на признаците при хибридизация
-
Анализ на унаследяването при монохибридно кръстосване (решаване на задачи и работа с растителен материал)
-
Анализ на унаследяването при дихибридно кръстосване (решаване на задачи и работа с растителен материал). Статистически анализ на хибридното разпадане (метод хи-квадрат). работа с растителен материал и решаване на задачи.
8. Семинар и текущ контрол.
9. Анализ на унаследяването при комплементарно и епистатично взаимодействие на гените (решаване на задачи).
10. Изучаване унаследяването на количествените признаци - полимерия, трансгресия.
-
Изучаване унаследяването на признаци свързани и ограничени от пола (решаване на задачи).
-
Унаследяване на признаците при относителна скаченост на гените (кросинговър).
|
2
2
2
2
2
2
2
| -
Изменчивост при растенията
-
Цитологическа и морфологична характеристика на полиплоидни форми при растенията. Идентифициране на хромозомните аберации по анафазен метод (метафазен метод).
-
Бактериална трансформация. PCR - техники /учебни филми/
-
Семинари и текущ контрол:
-
Провеждане на два теста за проверка на получените знания.
-
Обсъждане и защита на разработените курсови проекти по предварително зададени теми.
|
2
2
2
|
Учебна практика - 7 часа
-
Оценка на генетичен материал при полски експерименти
-
Отчитане на генетично разпадане
-
Подбор на мутантни форми
Подготовка за изпит - 30 часа
Подготовка за текущ контрол - 13 часа
ІІІ. 4.Форми на извънаудиторна работа
ІІІ. 4.1. Разработка на курсов проект - 15 часа
Примерни теми:
-
Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията.
-
Полза и вреда от използването на ГМО.
-
ДНК рекомбинантни технологии.
КУРСОВ ПРОЕКТ
Курсовият проект се изработва върху една обширна и актуална тема в генетиката - генно инженерство и ДНК рекомбинантни технологии. На студентите се дава възможност да покажат личното си отношение и познания в тази област да ползват странична литература и да се запознаят с най-новите световни постижения.
ТЕХНОЛОГИЯ НА ОБУЧЕНИЕТО
Лекциите се провеждат, чрез онагледяване с шрайбпроектор, диапозитиви и учебни филми. За семинарните занятия темите се обявяват и частично подготвят предварително, лабораторните упражнения се обезпечават с необходимите материали.
Под формата на тест с ключови думи - писмено и на базата на устни отговори при семинарните занятия се формират оценките от текущия контрол. Тук се включват и оценките от разработването на курсовия проект. Коефициента на тежест на текущата оценка е 0,4.
За да се получи заверка по дисциплината се изисква редовно присъствие на лекциите, семинарните, лабораторните и практическите занятия.
Изпитът се провежда писмено по предварително обявена изпитна програма. Коефициентът на тежест от изпитната оценка е 0,6. Резултатите се обявяват не по-късно от пет дни след изпитната дата.
V. ИЗПИТНА ПРОГРАМА
ПО ГЕНЕТИКА ЗА СПЕЦИАЛНОСТ РАСТИТЕЛНА ЗАЩИТА
(ОБРАЗОВАТЕЛНА СТЕПЕН БАКАЛАВЪР)
-
Въведение в генетиката. Предмет и задачи на генетиката. Основни етапи в развитието на генетиката. Методи за изследване на генетичните явления. Генетиката и другите естествени науки. Значение на генетиката за теорията и практиката.
-
Материални основи на наследствеността. Генетичен материал. Нуклеинови киселини (ДНК и РНК) - носители на наследствена информация. Първична и вторична структура на ДНК и РНК. Денатурация, ренатурация и хибридизация на ДНК. Клониране и секвениране на ДНК. Структура на бактерийния нуклеоид. Организация на генетичния материал в еукариотните хромозоми. Репликация на ДНК - възможни механизми на репликация. Молекулни механизми на репликация на двуверижни молекули ДНК. Генетични основи на размножаването. Митозис-цитологични и генетични аспекти. Нарушения в нормалното протичане на митозиса. Генетични аспекти на мейозиса.
-
Унаследяване на признаците при половата хибридизация. Хибридологичен анализ. Унаследяване на двойка алтернативни признаци при пълно и непълно доминиране. Относителен характер на доминирането Възвратно и анализиращо кръстосване. Свободно и независимо унаследяване на две или повече алелни двойки признаци. Отклонения от типичните съотношения на разпадане. Генетични маркери.
-
Унаследяване при взаимодействие между неалелни гени. Комплементарно взаимодействие на гените - принципи. Фенотипно разпадане при различните типове комплементарност, еволюционни и приложни аспекти. Епистатично взаимодействие. Унаследяване при епистатични гени с или без собствен фенотипен ефект.
-
Генетика на количествени признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености Генетика на количествени признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености на генетичния анализ на количествени признаци. Множествено действие на гена - плейотропия.
-
Свързано унаследяване на признаците и кросинговър. Класическа хромозомна теория. Скачване на гените и унаследяване свързано с тях. Кросинговър - цитологични механизми. Генетични и цитологични доказателства за кросинговър. Единичен, двоен и множествен кросинговър. Интерференция. Митотична рекомбинация. Хромозомни карти. Фактори влияещи на кросинговъра. Молекулни механизми на рекомбинацията.
-
Генетика на пола. Типове полова диференциация. Хромозомно детерминиране на пола. Полови хромозоми и полов хроматин. Хетерогаметност на мъжки и женски пол. Свързано с пола унаследяване. Унаследяване при не отделяне на половите хромозоми. Балансова и физиологична теория за пола. Бисексуалност, интерсексуалност, гинандроморфизъм. Гени изменящи пола. Диференциация на пола по време на онтогенетичното развитие. Полова детерминация при растенията. Унаследяване на ограничени и зависими от пола признаци. Практическо използване на свързано с пола унаследяване.
-
Цитоплазматична наследственост. Същност. Методи за разкриване на цитоплазматичната наследственост. Пластидни и митохондриални гени. Цитоплазматична мъжка стерилност при растенията.
-
Генетични основи на отдалечената хибридизация. Видът като генетична система. Некръстосваемост и методи за преодоляването и. Характер на унаследяването при отдалечената хибридизация. Стерилност на отдалечените хибриди и преодоляването и. Синтез и ресинтез на видовете.
-
Генетични основи на хетерозиса. Инцухт и инбредна депресия, хетерозисни прояви при растенията. Генетична същност на хетерозиса. Хипотези за обяснение на хетерозисните прояви. Проблеми свързани с използването му.
-
Генетични процеси в популацията. Същност на проблема. Популацията в системата на вида. Генетична структура на популациите при самоопрашващите се растения. Генетично равновесие на панмиксната популация. Закон на Харди-Вайнберг. Фактори изменящи генетичната структура на панмиксната популация.
-
зменчивост на организмите. Наследствена и ненаследствена изменчивост. Модификационна изменчивост. Норма на реакция, модификациите и проблема за унаследяване на придобитите признаци.
-
Мутационна изменчивост. Мутационна теория на Хуго де Фриз. Съвременни познания за мутационния процес. Обща характеристика и класификация на мутациите. Методи за отчитане на мутациите. Мутагенни фактори. Физични мутагенни фактори. Химични мутагенни фактори. Биологични мутагенни фактори. Генни мутации. Хромозомни мутации. Геномни мутации.
-
Структура и функция на гена. Мозаична структура на гена. Генни карти. Функция на гена - механизъм на реализация на генетичната информация - транскрипция и транслация при прокариоти и еукариоти. Генетичен код. Структура и особености на кода. Регулация на генната активност. Транспозони и инсерционни елементи.
-
Генно инженерство. Същност на генното инженерство /трансгеноза/. Изолиране на гени и включването им във вектор. Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията. Проблеми и перспективи. Клетъчно инженерство на хромозомно и геномно равнище. Соматично клетъчна хибридизация.
ЛИТЕРАТУРА
А. Основна
-
Айала Ф., Д. Кигер. Съвременна генетика. София, “Земиздат”, 1987.
-
Делчев И., С. Петкова, Г. Рукмански. Генетика. София “Земиздат”, 1987.
-
Вълчанов П. Генетика с основи на селекцията. София “Земиздат”, 1990.
-
Атанасов А. Биотехнология в Растениевъдството, София, “Земиздат”, 1988.
-
5. Гершензон С. Основ современной генетики, Киев, “Наукова думка”,1983.
-
Гуляев Г. Генетика . Москва, “Колос”, 1984.
-
Дубинин Н. Генетика. Кишинев, “Штиннца” 1985.
Б. Допълнителна
-
Weaver R. F. , Hedrick P. W. Basic Genetics WCB. 1991
СЪСТАВИЛ:
/ДОЦ. Д-Р А. СТЕФАНОВА/
Сподели с приятели: |