[ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой Декан факультета / Молчанов А.В./ / Молчанов А.В./ «30» августа 2013 г. «_» 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Дисциплина ГЕНЕТИКА И БИОМЕТРИЯ Направление 111100.62 Зоотехния подготовки Профиль Продуктивное животноводство подготовки Квалификация (степень) Бакалавр выпускника Нормативный срок 4 года обучения Форма обучения Очная Количество часов в т.ч. по семестрам Всего 1 2 3 4 5 6 7 Общая трудоемкость 5 дисциплины, ЗЕТ Общее количество часов 180 Аудиторная работа – 90 всего, в т.ч.:лекции 36 лабораторные 54 практические х х Самостоятельная работа 90 Количество рубежных х контролей Форма итогового х экз.
контроля Курсовой проект х х (работа) Разработчик: доцент, Преображенская Т.С.
1 (подпись) Саратов Цель освоения дисциплины 1.
Целью освоения дисциплины «Генетика и биометрия» является формирование у студентов навыка решения генетических задач, биометрической обработки результатов эксперимента, определения распространения мутаций, определения структуры популяции, определения происхождения животных по группам крови, применения их в селекционном процессе.
Место дисциплины в структуре ООП ВПО 2.
В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 111100.62 Зоотехния дисциплина «Генетика и биометрия» включена в базовую часть математического и естественнонаучного цикла ООП ВПО.
Дисциплина базируется на знаниях, умениях и видах деятельности, сформированных в процессе изучения дисциплин «Математика», «Биология», «Биохимия», «Физиология».
Для качественного усвоения дисциплины студент должен:
- знать: основные вопросы биохимии (строение и функции белков, ДНК, РНК), основные вопросы биологии, элементарные функции математики, основы физиологии.
- уметь: решать простейшие математические и генетические задачи.
Дисциплина «Генетика и биометрия» является базовой для изучения дисциплины «Разведение животных».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения дисциплины Дисциплина «Генетика и биометрия» направлена на формирование у студентов профессиональной компетенции: «Способность применять современные методы и приемы содержания, кормления, разведения и эффективного использования сельскохозяйственных животных» (ПК-1).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: основные закономерности наследственности и изменчивости на всех уровнях организации живого, генную теорию, мутагенез, методы биометрии; методы генной инженерии, генетику популяций, генетические основы селекции;
Уметь: ориентироваться в основных закономерностях наследственности и изменчивости, применять их для определения происхождения животных и прогнозирования их продуктивности;
Владеть: методами генетического анализа: гибридологическим, цитологическим, биометрическим.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, часов, из них аудиторная работа – 90 ч., самостоятельная работа – 90 часов.
Введение. Генетика как теоретическая основа селекции животных. Методы генетики и их использование в практике животноводства. Молекулярные основы наследственности. Строение хромосом и хромосомных наборов.
Нуклеиновые кислоты – материальная основа наследственности. Понятие о гене, Реализация наследственной информации в системе ДНК – РНК – белок Регуляция активности генов вирусов, бактерий и способы обмена наследственности
ЛЗ В ВК УО
хромосомных наборов информации в процессе деления клеток.Гаметогенез.
Использование цитологического метода в селекции животных.
ЛЗ В ТК УО
информации в системе ДНК – РНК –ЛЗ В ТК УО
при половом размножении. Метод гибридологического анализа, его сущность и для практики животноводства.Взаимодействие аллельных генов
ЛЗ В ТК УО
клеток. Мейоз.при половом размножении.
Анализирующее скрещивание и его использование в практике животноводства.
Летальное действие генов.
Наследование признаков при взаимодействии неаллельных генов Взаимодействие генотипа и среды
ЛЗ Т ТК УО
Анализ наследования признаков при моногибридном и анализирующем скрещивании (решение задач) Сцепление генов и сцепленное наследование признаков. Кроссинговер как причина неполного сцепления генов. Сущность хромосомной теории наследственности Т.Моргана Значение кроссинговера в измененииЛЗ Т ТК УО
Анализ наследования признаков при разных типах взаимодействия аллельных генов (решение задач) определения пола. Балансовая теория определения пола. Признаки, сцепленные с полом и ограниченные полом, их наследование и использование в практике животноводства.регуляции.
ЛЗ Т ТК УО
полигибридном скрещивании (решениеЛЗ Т ТК УО
признаков при разных типах взаимодействия неаллельных генов (решение задач) развития.Онтогенез – основные понятия и закономерности. Роль генетического материала организма на начальных стадиях онтогенеза. Факторы, влияющие на реализацию генетической программы развития и возможные пути управления.
ЛЗ Т ТК УО
признаков при разных типах взаимодействия неаллельных генов (решение задач) Классификация типов изменчивости.Модификационная, корреляционная и комбинативная изменивости, их значение для селекции животных
ЛЗ Т ТК УО
сцепленном наследовании признаков (решение задач) хромосомные аберрации. Генные мутации и процессы репарации. Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова и его практическое значение. Индуцированные мутации и их значение для практики.
ЛЗ Т ТК УО
признаков, сцепленных с полом (решение изменчивости и наследственности признаков у животных. Основные понятия биометрии.характеризующие изменчивость признаков и Использование дисперсионного анализа
ЛЗ Т ТК УО
хромосомные мутации животных на носительство вредных генов признаков. Фенотипические особенности количественных признаков и генетические основы их наследования. Наследуемость и повторяемость признаков. Использование в селекции животных коэффициентовЛЗ Т ТК УО
показателей в малой и большой выборках Понятие о популяциях и чистой линии.Эффективность отбора в них. Генетическая структура популяций и показатели ее характеризующие. Факторы, влияющие на генетическую структуру популяции
ЛЗ Т ТК УО
и регрессии в малой и большой выборках гетерозис. Инбридинг, его биологические особенности и генетическая основа. Влияние инбридинга на генетическую структуру популяции. Инбредная депрессия, типы ее проявления у животных. Гетерозис, его биологические особенности и генетические Использование инбридинга и гетерозиса в практике животноводстваЛЗ Т ТК УО
признаков, вычисление коэффициента наследуемости болезни. Наследственные аномалии и их наследования аномалий и болезней у животных. Методы выявления генетически обусловленных заболеваний.
ЛЗ Т ТК УО
признаков, вычисление коэффициента повторяемостиЛЗ ПК УО
животноводстве полиморфизм белков. Иммуногенетика, основные понятия. Система групп крови животных, их наследование и методы определения. Биохимический полиморфизм белков. Использование групп крови и животноводстваЛЗ Т ТК УО
стада с использованием различных параметров животных к заболеваниям. Селекция животных на устойчивость к болезнямЛЗ Т ТК УО
популяцийЛЗ Т ТК УО
Генные аутосомные аномалии методы. Генетическая инженерия: основные использования в животноводстве.Влияние трансгенных растений и животных равновесие
ЛЗ Т ТК УО
Клонирование животных Получение аллоферных организмов.Соматическая гибридизация. Создание банка Трансплантация зигот
ЛЗ Т ТК УО
происхождения животныхЛЗ ПК ТК УО
Использование геномодифицированных организмов: плюсы и минусы Условные обозначения:Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие.
Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, ПК – лекция-пресс-конференция (занятие пресс-конференция), Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме.
Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль.
Форма контроля: УО – устный опрос, КЛ – конспект лекции, З – зачет Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие, ПЗ – практическое занятие, С – семинарское занятие.
Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Генетика и биометрия» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения:
лекции-визуализации и занятия-визуализация, занятия пресс-конференции Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, в целом по дисциплине составляет 55,6 % аудиторных занятий (в ФГОС не менее %).
6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного Физиологическая роль органоидов клетки.
Основные формы обмена веществ у животных.
Морфологический состав крови животных.
8 Белки, ферменты, гормоны, их роль.
9 Влияние среды на развитие животных.
10 Типы нервной деятельности у животных.
11 Функция эритроцитов.
12 Нуклеиновые кислоты.
13 Основные арифметические действия: сложение, вычитание, умножение, деление дробей и целых чисел без калькулятора.
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1 Какие основные группы клеток вы знаете? От чего зависит различие между организмами? Что называют кариотипом?
2 Сущность и значение гибридологического метода Г. Менделя в сельском хозяйстве и медицине, 2-й закон Г. Менделя, правило чистоты гамет.
3 Что такое сцепленное наследование, группа сцепления, какие гены называются сцепленными? Как обнаруживается неполное сцепление?
4 Митоз, митотический цикл, интерфаза митоза, ее периоды. Амитоз.
5 Матричная теория синтеза белков Ф. Крика, доказательства роли ДНК в наследственности. Что такое наследственность?
6 Функции и-РНК, т-РНК, р-РНК 7 Чем отличается расщепление при дигибридном анализирующем скрещивании от аналогичного при сцепленном наследовании признака?
8 Значение цитологического метода в медицине, селекции 9 Что такое репликон, аллельные гены, множественный аллелизм.
10 Транскрипция, трансляция.
11 Строение и функции хромосом, что такое хроматида? Типы метафазных хромосом.
12 Профаза и метафаза митоза.
13 Каким может быть сцепление (иллюстрация примером) 14 Покажите митоз по схеме (в клетке 2 пары хромосом) 15 Типы взаимодействия аллельных генов.
16 От чего зависит частота кроссинговера? Закон аддитивности.
17 Как изменится расщепление по генотипу и фенотипу у потомков второго поколения при неполном доминировании в моногибридном скрещивании?
18 Что такое нуклеотид, рекон, мутон, интерференция, эндомитоз?
19 Чем определяется морфологическое строение хромосом?
20 Что такое ген, что такое признак? летальные гены? Какие гены называются сублетальным и субвитальными?
21 Основные положения хромосомной теории Т. Моргана 23 Свойства гена. Генотипическая среда 24 Признаки пола, половой диморфизм 25 Какие хромосомы называются аутосомами и половыми?
26 Определение гаметогенеза, его периоды.
27 Как летальные гены изменят расщепление по генотипу и фенотипу у потомков второго поколения при неполном доминировании в дигибридном скрещивании, если летальный ген доминантный?
28 Гомогаметный и гетерогаметный пол 29 Отличие 1 профазы мейоза от профазы митоза 30 Как летальные гены изменят расщепление по генотипу и фенотипу у потомков второго поколения при неполном доминировании в моногибридном скрещивании, если летальный ген рецессивный?
31 Типы хромосомного определения пола 32 Изобразите схематически процесс удвоения хромосом 33 Метафаза и анафаза 1 мейоза 34 3-й закон Г. Менделя 35 Строение и функция гена 36 Балансовая теория определения пола 37 Какой набор хромосом в соматических и половых клетках? Сколько аутосом в половой клетке жеребца?
38 Отличие интерфазы митоза от интеркинеза в мейозе.
39 Реципрокное, возвратное и анализирующие скрещивания.
40 В чем проявляется аллельность генов, в чем заключается относительное постоянство состояния генов?
41 Роль генотипа и среды в развитии признака.
42 Нарисуйте и объясните схему сперматогенеза (в исходной клетке пары хромосом).
43 Наследование признаков, сцепленных с полом.
44 Дайте определение: плеча хромосом, центромеры.
45 Нарисуйте и объясните схему гаметогенеза (в исходной клетке пары хромосом).
46 Эпистаз: определение, примеры.
47 Типы проявления действия генов.
48 Наследование крест – накрест.
49 Биологическая сущность митоза и мейоза 50 Полимерия: определение, примеры.
51 Признаки, сцепленные с полом и ограниченные полом 52 Что такое размножение, способы размножения организмов.
53 Комплементарность: определение, примеры.
54 Модифицирующее действие генов: определение, примеры.
55 Дайте определение следущим понятиям: гомозигота, гетерозигота, экспрессивность генов, пенетрантность генов.
56 Интерсексуальность и бисексуальность организмов, генный баланс.
57 Сколько молекул ДНК и хромосом в сперматоците 2 порядка крупного рогатого скота?
58 Как летальные гены изменят расщепление по генотипу и фенотипу у потомков второго поколения при неполном доминировании в дигибридном скрещивании, если летальный ген доминантный?
59 Что такое пол? Типы полового размножения. Соотношение полов, проблема регуляции пола в животноводстве.
60 Сколько молекул ДНК и хромосом до и после анафазы митоза свиней?
61 Как летальные гены изменят расщепление по генотипу и фенотипу у потомков второго поколения при неполном доминировании в дигибридном скрещивании, если летальный ген рецессивный?
62 Ген гемофилии находится в Х-хромосоме. Нарисуйте схему наследования гемофилии в паре, где муж здоровый, а женщина – носитель гемофилии.
1. Генетика, роль в сельском хозяйстве и медицине. Методы генетики.
Связь генетики с другими дисциплинами.
2. Генетический код.
3. Реализация наследственной информации в системе ДНК – РНК – белок.
4. Регуляция активности генов.
5. Строение генетического материала у вирусов, бактерий и способы обмена генетической информации у них.
6. Доказательства роли ДНК в наследственности.
7. Определение величины кроссинговера. Значение кроссинговера в изменении генотипа и фенотипа животных.
8. Соотношение полов и проблемы их регуляции.
9. Действие генов во взрослом организме.
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1 Определение изменчивости. Ее значение.
2 Клонирование: определение, задачи.
3 Биометрия: понятие, область использования.
4 Классификация типов изменчивости 5 Генетическая инженерия: определение, задачи.
6 Каковы размеры малой и большой выборок? Что показывает средняя арифметическая, в каких единицах она измеряется?
7 Модификационная изменчивость. Модификация. Примеры.
8 Биотехнология: определение, задачи.
9 Норма реакции 10 Что показывает и в чем измеряется среднее квадратическое отклонение? Какая связь между средним квадратическим отклонением и средней арифметической?
11 Примеры эффективного использования клонирования в сельском хозяйстве и медицине 12 Онтогенетическая изменчивость 13 Клеточная инженерия: определение, задачи 14 Что показывает и в чем измеряется коэффициент изменчивости? Как рассчитывается среднее квадратическое отклонение для малой выборки?
15 Комбинативная изменчивость 16 Методы клеточной инженерии 17 Как рассчитывается Сv для малой выборки? Для какой цели вычисляется коэффициент изменчивости признака?
18 Гибридизация соматических клеток 19 Что показывает и в чем измеряется ошибка средней арифметической? Что такое варианта?
20 Примеры положительной и отрицательной корреляции 21 Реконструкция клеток 22 Какие статистические величины характеризуют изменчивость признака?
23 Корреляционная изменчивость, чем она объясняется. В каких единицах выражается коэффициент корреляции и чему равно его максимальное значение?
24 Мутационная изменчивость, мутация (определение) 25 Аллофенные животные. Трансгенные животные.
26 Какой может быть степень изменчивости признака?
27 Мутагенез, мутаген, мутантный ген, мутант 28 Мутации прямые и обратные, доминантные и рецессивные 29 Задачи, решаемые с помощью гибридизации соматических клеток 30 Как обозначаются критерии достоверности и статистические ошибки?
31 Транслокации: определение, примеры, влияние на организм 32 Фрагментация: определение, примеры, влияние на организм 33 Основные закономерности онтогенеза 34 При каком значении «Р» разница между средними арифметическими считается достоверной?
35 Нехватки, делеции и инверсии: определение влияние на организм.
36 Факторы, влияющие на реализацию генетической программы развития.
37 Какие различают уровни достоверности, и при каком значении «р»?
38 Возможные пути управления развитием организма.
39 Основные понятия и закономерности онтогенеза.
40 Гетероплоидия: определение, примеры, влияние на организм 41 Полиплоидия: определение, причины возникновения полиплоидов, примеры, влияние на организм 42 Причины возникновения гетероплоидов.
43 Роль генетической информации материнского организма на начальных стадиях онтогенеза.
44 Как обозначается и что показывает коэффициент регрессии?
45 Понятие популяции и чистой линии. Эффективность отбора в них.
46 Генетическая структура популяции. Показатели, характеризующие 47 Факторы, влияющие на генетическую структуру популяции.
48 Инбридинг, инбредная депрессия, гетерозис, их биологические особенности и генетическая основа.
49 Влияние инбридинга и гетерозиса на генетическую структуру популяции.
50 Типы проявления инбредной депрессии у животных.
51 Использование инбридинга в практике животноводства 52 Использование гетерозиса в практике животноводства 53 Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова и его практическое значение.
54 Наследование количественных признаков. Значение коэффициентов наследуемости и повторяемости.
55 Основные понятия иммуногенетики.
56 Использование групп крови и полиморфизма белков в практике животноводства.
57 Генные и хромосомные аномалии животных (примеры) 1. Использование дисперсионного анализа наследуемости и повторяемости 3. Влияние гетерозиса на генетическую структуру популяции животноводства 5. Селекция животных на устойчивость к болезням 6. Влияние трансгенных растений и животных на организм человека, на экологическое равновесие 1. Наука генетика, ее содержание, связь с другими дисциплинами, проблемы генетики.
2. Понятие наследственности, наследования, изменчивость.
3. Методы генетики.
4. Использование цитологического метода для определения наследственности.
5. Строение хромосом. Типы хромосом по морфологическому строению.
6. Митоз. Митотический цикл.
7. Амитоз. Эндомитоз. Политения.
8. Периоды гаметогенеза.
9. Нарисуйте и поясните схему расхождения 3 пар хромосом при овогенезе.
10. Нарисуйте и поясните схему расхождения 3 пар хромосом при сперматогенезе.
11. Транскрипция. Трансляция. Синтез белка в клетке.
12. Генетический код. Его свойства.
13. Строение, свойства, функция гена. Типы проявления действия генов.
14. Генотипическая среда. Генный баланс.
15. Пенетрантность и экспрессивность генов.
16. Моногибридное и полигибридное скрещивания. Виды гибридов.
17. Сущность гибридологического метода Г. Менделя.
18. 1 и 2 законы Г. Менделя. Пояснение схемой.
19. Типы доминирования. Аллельные и неаллельные гены.
20. Летальность генов.
21. 3-й закон Г. Менделя. Пояснение схемой.
22. Как изменится расщепление по 3-му закону Г. Менделя в дигибридном скрещивании при летальности одного из рецессивных генов?
23. Анализирующее скрещивание. Его итоги при моно- и дигибридном скрещивании.
36.В чм различие между эпистазом и модифицирующим действием 37.Полимерия и плейотропия.
38. Комплементарность генов.
39. Что означает сцепленное наследование? Как обнаружить сцепление генов?
40. Какие гены называются сцепленными? Группы сцепления генов.
42.Каким может быть сцепление? Причины неполного сцепления генов.
43. Чем измеряется величина кроссинговера?
44. От чего зависит величина кроссинговера? Интерференция. Закон аддитивности.
45. Основные положения хромосомной теории Т. Моргана.
46. Пол, его признаки. Половой диморфизм.
47. Типы хромосомного определения пола.
48. Балансовая теория определения пола.
49. Роль генотипа и среды в развитии признаков.
50. Наследование признаков, сцепленных с полом.
51. Генная инженерия как метод биотехнологии.
52. Селекция животных на устойчивость к болезням.
53. Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова.
54. Строение генетического материала у вирусов и бактерий.
55.Трансплантация эмбрионов и тканей.
56. Гибридизация соматических клеток.
57.Реконструкция клеток.
58.Улучшение растений и животных на основе клеточных технологий.
59. Клонирование. Его способы.
60.Практические результаты и возможности генной инженерии.
61.Значение биотехнологии в медицине и сельском хозяйстве.
62. Основные понятия и закономерности онтогенеза.
63. Детерминация клеток.
64. Факторы, влияющие на реализацию генетической программы развития и возможные пути управления.
66. Классификация мутаций.
67. Модификационная изменчивость. Модификация. Норма реакции.
68.Мутационная изменчивость: классификация, значение в сельском хозяйстве, медицине.
69. Факторы, вызывающие мутагенез.
1. История возникновения и развития биотехнологии.
2. Достижения биотехнологии.
3. Использование геномодифицированных организмов: плюсы и минусы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература (библиотека СГАУ) 1. Инге-Вечтомов, С. Г. Генетика с основами селекции/ С. Г. ИнгеВечтомов. – М.: КолосС, 2012. – 591с. – ISBN 5-06-001146-1/ 2. Козлов, Ю.Н. Генетика и селекция сельскохозяйственных животных/ Ю. Н. Козлов, Н. М. Костомахин. – М.: КолосС, 2009. – 264с. – ISBN 978-5-9532-0701-0/ б) дополнительная литература 1. Меркурьева, Е.К. Генетика/ Е.К. Меркурьева, З.В. Абрамова, А.В.
Бакай, И.И. Кочиш. – М.: Агропромиздат, 1991. – ISBN 5-10-001147-5.
2. Марченко, Г.Г. Генетика, ветеринарная генетика, биометрия/ Учебное пособие. – Саратов, 2002. – 199с. ISBN не предусмотрен.
3. Петухов, В.Л. Ветеринарная генетика/ В.Л. Петухов, А.И. Жигачев, Г.А. Назарова. – М.: Колос, 1996. – 384с. – ISBN 5-10-002498-4.
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, Агропоиск, поисковые системы Rambler, Yandex, Google:
Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru http://ru.wikipedia.org/wiki/ http://gendocs.ru/v2290/лекцииразведение_сельскохозяйственных_животных?page= http://school.holm.ru/predmet/bio/ http://revolution.allbest.ru/agriculture/00083011_0.html 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения занятий используется следующие материальнотехническое обеспечение:
мультимедийная установка;
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 111100. Зоотехния.
«