|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod. Princip segregace a kombinace vloh. Hybridizmus. Nástin historického vývoje genetiky. Základní genetické pojmy. Mendelovy principy dědičnosti. Monohybridizmus, dihybridizmus, polhybridizmus. Genotypové a štěpné poměry; šlechtitelská novinka; heterózní efekt. Základní typy dědičnosti . 2. Genové interakce a vazba genů. Reciproká interakce, dominantní a recesivní epistáze, inhibice, komplementarita, multiplicita nekumulativní, multiplicita kumulativní s dominancí, multiplicita kumulativní bez dominance. Vazba genů. 3. Pohlaví a dědičnost. Autozomy a heterochromozomy. Znaky vázané na pohlaví, pohlavím ovlivněné a pohlavím ovládané. Genetické určení pohlaví; pohlavní index, hermafroditizmus, gynandromorfizmus; sex chromatin, hypotéza Lyonové, odchylky v počtu chromozomů a jejich důsledky u člověka. 4. Dědičnost kvantitativních znaků. Zvláštnosti dědičnosti kvantitativních znaků. Komponenty fenotypové variability. Heritabilita. Inbrídink. 5. - 6. Genetika populací. Klasifikace populací. Hardy-Weinbergova rovnováha ve velké panmiktické populaci. Systematické procesy rušící Hardy-Weinbergovu rovnováhu (migrace, mutace, selekce). Disperzivní proces. Rovnováha v autogamní populaci. 7. - 8. Molekulární a buněčná genetika. Struktura a funkce nukleových kyselin (DNA, mRNA, tRNA, rRNA; snRNA, snoRNA, miRNA). Replikace, transkripce a translace u prokaryot a eukaryot; posttranskripční a posttranslační úpravy; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; genová exprese v ontogenezi. Genetický kód. Struktura a funkce ribozomů u prokaryot a eukaryot. Molekulární struktura chromozomů a jejich proměnlivost v průběhu buněčného cyklu. Metody molekulární a buněčné genetiky (karyotypování; izolace nukleových kyselin, jejich detekce, purifikace a kvantifikace; hybridizace nukleových kyselin, bloting, FISH; amplifikace nukleových kyselin - PCR; sekvenování); využití metod molekulární a buněčné genetiky v praxi. 9. Biochemická genetika. Mimojaderná (cytoplazmatická) dědičnost. Teorie 1 gen - 1 enzym (polypeptidový řetězec); tetrádová analýza. Zvláštnosti mimojaderné dědičnosti; mitochondriální genom a genetické procesy v mitochondriích; chloroplastový genom a genetické procesy v chloroplastech. 10. Mutační genetika. Vymezení pojmů. Klasifikace mutací a mechanizmy jejich vzniku. Klasifikace mutagenů a mechanizmus jejich účinků. Detekce mutací. Reparace mutačních změn. 11. Genetika prokaryot a virů. Struktura genomu bakterií a virů. Konjugace, transdukce, tranformace, transfekce; lytická a lyzogenní infekce; plazmidy, fágy, cosmidy - jejich význam a využití při genových manipulacích; transgenóza, klonování, genové a genomové knihovny; problematika GMO. 12. Genetika rostlin a živočichů. Genetické základy šlechtění a plemenitby: typy odrůd, typy plemen; domestikace; centra původu; šlechtitelský proces; typy selekce a místo selekce ve šlechtitelském procesu; liniové, hybridní a mutační šlechtění, vzdálená hybridizace, CMS; analýza rodokmenů (plemenné knihy). 13. Genetika člověka a základy klinické genetiky. Specifika studia dědičnosti u člověka; anamnéza, genealogická analýza, analýza dvojčat, cytogenetická a molekulárně genetická analýza, populační analýza. Dědičnost normálních znaků člověka a její využití v antropologii. Význam genetiky v antropologii a forenzních vědách. Příklady dědičných chorob člověka - příčiny, symptomy, typ dědičnosti, diagnostika. Genetické poradenství a prenatální diagnostika. 14. Evoluční genetika, ekogenetika a epigenetika. Evoluce informačních biomakromolekul, genetického kódu a gynoforů. Úloha deterministických a stochastických populačně-genetických procesů v evoluci; Fisherův fundamentální teorém; genetické aspekty přírodního a pohlavního výběru. Místo genetiky v ekologii, tvorbě životního prostředí a ochraně genofondu. Základní epigenetické procesy a jejich role při expresi genetické informace.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
nespecifikováno
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět je zaměřen na zprostředkování základních poznatků z obecné a aplikované genetiky. Hlavní témata: principy a zákonitosti dědičnosti; specifika dědičnosti u virů, prokaryot a eukaryot; mimojaderná dědičnost; aplikovaná genetika (genomika, proteomika, genové biotechnologie; genetika ve šlechtění rostlin a živočichů; lékařská genetika).
|
|
Předpoklady
|
Znalosti biologie (zejména genetiky, molekulární a buněčné biologie) a chemie v rozsahu učiva pro gymnázia.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
nespecifikováno
|
|
Doporučená literatura
|
-
Alberts B. Základy buněčné biologie.. Espero, 1998.
-
Ferák v., Sršeň Š. Genetika člověka, SPN, Bratislava,. 1990.
-
Hatina J, Sykes B. Lékařská genetika, Academia, Praha,. 1999.
-
Hněvkovský P. a kol. Praktikum z lékařské biologie a genetiky, Karolinum, Praha,. 1995.
-
Chloupek O. Genetická diverzita, šlechtění a semenářství. Academia, Praha 2008.
-
Ipser J. Úlohy a praktická cvičení z genetiky, PF UJEP, Ústí nad Labem,. 1991.
-
Ipser J. Základy genetiky. Ústav přírodních věd Ústí n.L.. 2005.
-
Kapras J. a kol. Kapitoly z lékařské biologie a genetiky I. a II. díl.. 1998.
-
Kočová M., Nováková M. Vybrané úlohy ke cvičením z genetiky, Karolinum, Praha,. 1997.
-
Nečásek, J., Cetl, I. Obecná genetika. SPN Praha,. 1978.
-
Nussbaum R. Klinická genetika. Triton, Praha 2004.
-
Reischig J. Genetická praktika, Karolinum, Praha,. 1994.
-
Relichová J. Genetika populací. Masarykova Univerzita, Brno 2009.
-
Ridley M. Genom, Portál, Praha,. 2001.
-
Rosypal S. a kol. Úvod do molekulární biologie I.- IV. díl+ Dodatek.
-
Rosypal S. a kol. Úvod do molekulární biologie I.-III. Academia, Praha. 2000.
-
Snustad D. P., Simmons, M. J. Genetika. Masarykova Univerzita, Brno 2009.
-
Vojtíšková M. Klinická a molekulární genetika, Brno,. 1999.
-
Vondrejs V. Genové inženýrství l, UK Karolinum, Prah,. 1997.
|