Genetyka

kierunkowy - obowiązkowy

W.

Rola informacji genetycznej w rozwoju i funkcjonowaniu organizmów. Wczesne poglądy nadziedziczność. Odkrycia Grzegorza Mendla i ich znaczenie. Definicja podstawowych pojęć (gen, allel,genotyp, fenotyp itp.).Lokalizacja genów w komórce prokariotycznej i eukariotycznej. Informacja jądrowa i cytoplazmatyczna.DNA budulcem genów. Kod genetyczny i jego podstawowe cechy. Realizacja informacji zawartej wgenach. Informacja genetyczna podczas podziałów komórkowych i rozmnażania. Pionowy i poziomytransfer genów - mechanizmy i konsekwencje.Chromosomy jako struktury wewnątrzkomórkowe i jako grupy sprzężeń. Zjawisko crossing-over i jegoznaczenie dla poznania ułożenia genów w chromosomie. Mapy fizyczne chromosomów. Zespołychromosomów: pojęcie genomu i kariotypu. Struktura kariotypu, podobieństwa i różnice pomiędzychromosomami. Chromosomowa determinacja płci, cechy sprzężone z płcią. Definicja podstawowychpojęć (autosomy, allosomy, monosomia, disomia, aneuploidalność, poliploidalność itd.).Pula genowa populacji (gatunku). Polimorfizm genów (alleli). Frekwencja alleli w populacji. Dobórnaturalny i dryf genetyczny jako podstawowe czynniki kształtujące frekwencję genów w populacji.Relacje pomiędzy genami w obrębie genomu jądrowego. Oddziaływania alleliczne i niealleliczne.Genotyp a fenotyp. Plejotropia genów i wielogenowe warunkowanie cech. Cechy jakościowe i ilościowe.Podstawowe źródła zmienności puli genowej populacji (gatunku). Zmienność rekombinacyjna orazmutacyjna i ich rola w ewolucji. Podstawowe typy mutacji i ich przyczyny. Mutacje somatyczne imutacje w linii generatywnej.Rola systemu rozmnażania i systemu kojarzenia w zmienności puli genowej. Problem udziału homozygoti heterozygot w populacji. Zjawisko depresji wsobnej i naddominacji. Problem alleli letalnych i ichakumulacji/eliminacji. Mechanizmy ilościowego wzrostu DNA oraz informacji genetycznej. Kodujący iniekodujący DNA. Zagadnienie powstawania nowych genów.Znaczenie genetyki w hodowli zwierząt i roślin. Czyste linie, chów wsobny i heterozja. Problemuzyskiwania czystych linii. Haploidy i podwojone haploidy u roślin. Wykorzystanie metodeksperymentalnych dla uzyskania odziedziczalnych zmian materiału genetycznego: indukowanie mutacji,otrzymywanie mieszańców oddalonych, wykorzystywanie zjawiska introgresji i zmiennościsomaklonalnej. Najbardziej zaawansowane metody: fuzje komórek somatycznych i transformacje.Znaczenie genetyki w medycynie. Omówienie problemu odziedziczalności chorób na wybranychprzykładach. Choroby genetyczne warunkowane jednogenowo i wielogenowo. Kariotyp prawidłowyczłowieka, najczęściej występujące aberracje chromosomowe i wywoływane przez nie choroby. Problemgromadzenia się szkodliwych mutacji w puli genowej człowieka. Metody zapobiegania i leczenia:badania genetyczne, diagnostyka prenatalna, terapia genowa.

CW.

Podstawowe pojęcia genetyczne. Podziały jądra komórkowego. Segregacja chromosomów rodzicielskichdo gamet. Rozwiązywanie zadań.I prawo Mendla. Rozszczepienie genotypowe i fenotypowe w drugim pokoleniu mieszańców i pokrzyżowaniu testowym w przypadku dziedziczenia monogenicznego. Współdziałania genówallelicznych.II prawo Mendla. Niezależne dziedziczenie dwóch cech warunkowanych monogenicznie. Genotypy ifenotypy w wyniku krzyżowania testowego podwójnej heterozygoty. Rozwiązywanie zadań.Typy i proporcje gamet, częstotliwości genotypów i fenotypów przy niezależnej segregacji wielu cech.Zastosowanie ścieżek prawdopodobieństwa i trójkąta Pascala do określenia rozszczepień fenotypowych.Zastosowanie rachunku prawdopodobieństwa do przewidywania częstości występowania różnychgenotypów i fenotypów w potomstwie określonych rodziców. Zastosowanie wzoru z silnią. Obliczenieprawdopodobieństwa występowania cech dominujących i recesywnych na podstawie rodowodów.Cechy złożone. Współdziałania genów niealleliczych: współdziałanie kompromisowe, geny

komplementarne, epistaza genów recesywnych, epistaza genów dominujących, geny zduplikowane,

kompensacja genów.

Geny kumulatywne i cechy ilościowe.

Zmienność genetyczna i środowiskowa. Pojęcie odziedziczalności i sposoby jej szacowania. Szacowanie

odziedziczalności w populacjach roślin.

Determinacja płci u różnych organizmów. Cechy sprzężone z płcią. Cechy związane i ograniczone płcią.

Dziedziczenie holandryczne i cytoplazmatyczne. Rozwiązywanie zadań.

Chromosomowa teoria dziedziczności Morgana. Crossing-over i cechy sprzężone. Analiza sprzężeń w

oparciu o potomstwo F2 i krzyżówki testowej dwupunktowej.

Analiza sprzężeń w oparciu o potomstwo krzyżówki testowej z uwzględnieniem 3 cech. Dziedziczenie

holandryczne i cytoplazmatyczne. Test χ2 Pearsona.

Mutacje genowe: allele wielokrotne, samoniezgodność, geny letalne, plejotropia. Aberracje

chromosomowe.

Mutacje genomowe: aneuploidy, euploidy. Dziedziczenie cech u autopoliploidów. Allopoliploidy.

Frekwencja alleli i genotypów w populacjach. Kojarzenie losowe i krewniacze.

Choroby genetyczne. Analiza rodowodów.

Podstawowa

H.L. Fletcher, G.I. Hickey, P.C. Winter. Genetyka. Krótkie wykłady (wydanie III). PWN, Warszawa, 2017

P. Węgleński. Genetyka molekularna. PWN, Warszawa 2012

Genetyka dla rolników (praca zbiorowa). Fundacja

Rozwój SGGW, Warszawa, 2000

Uzupełniająca

Eberhard Passarge. Genetyka. Ilustrowany przewodnik. PZWL, 2004

Terry A. Brown. Genomy. Wydawnictwo

Naukowe PWN, Warszawa, 2009

Andrzej Joachimiak. Genetyka. Małopolska Oficyna Wydawnicza „Korona”,

Kraków, 1998 Piotr Węgleński Genetyka molekularna, Wydanie 6, PWN Warszawa 2022

Wiedza - zna i rozumie

ogólne zagadnienia z zakresu źródeł genetycznej zmienności (rekombinacje, mutacje),

chromosomowej teorii dziedziczenia oraz sposobu dziedziczenia cech prostych,

złożonych, jakościowych i ilościowych

mechanizmy ilościowego wzrostu DNA oraz informacji genetycznej zdobycze genetyki w hodowli roślin i zwierząt

choroby człowieka: warunkowane autosomalnie, sprzężone z chromosomami płci oraz

mitochondrialne

umiejętności - potrafi

rozwiązać zadania z zakresu dziedziczenia cech monogenicznych i poligenicznych obliczyć prawdopodobieństwo występowania poszczególnych genotypów i fenotypów w

potomstwie rodziców różniących się jedną i kilkoma cechami monogenicznymi określić model dziedziczenia cechy na podstawie frekwencji fenotypów w potomstwie analizować sprzężenie genów w oparciu o F2 i potomstwo z krzyżowania testowego dla 2 i

3 cech

analizować sposób dziedziczenia cech u poliploidów

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - jest gotów do:

refleksji na temat znaczenia genetyki jako nauki podstawowej dla hodowli roślin i zwierząt

oraz biotechnologii

test jednokrotnego wyboru, rozwiązanie zadań problemowych i obliczeniowych (50

%udziału w ocenie końcowej)

test jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte -zagadnienia problemowe, wyjaśnieniepodstawowych definicji (50% udziału w ocenie końcowej)