Document 4031782

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________/Волосникова Л.М./
03.01.2013 г.
ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика,
очной формы обучения
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы _____________________________/Жигилева О.Н./
«__20____»_____02______2013 г.
Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики 27 февраля 2013 г., протокол № 13.
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем 14 стр.
Зав. кафедрой ______________________________/Пак И.В./
Рассмотрено на заседании УМК департамента биологии ИМЕНИТ 12 марта 2013 г., протокол
№6
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________/Фролова О.В./
«СОГЛАСОВАНО»:
Директор ИБЦ_____________/Еманов А.Г./
«__23____»_____05________2013 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
И.О. Зав. методическим отделом УМУ_____________/Поротова С.С./
«___03___»____07_________2013 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий
Кафедра экологии и генетики
О.Н. Жигилева
ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов специальности 020501 – Биоинженерия и биоинформатика,
очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2013
2
Жигилева О.Н. Популяционная генетика. Учебно-методический
комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501 –
Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения. Тюмень, 2013, 14
стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС
ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю
подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Популяционная генетика [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено
проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующая кафедрой экологии и
генетики, д.б.н. Пак Ирина Владимировна
© Тюменский государственный университет, 2013.
© Жигилева О.Н., 2013.
3
1. Пояснительная записка.
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Популяционная генетика» является формирование у
студентов представления о популяции как сложно структурированной единице
микроэволюционного процесса. В задачи входит обучение теоретическим основам
генетики популяций и методологии популяционно-генетического анализа. Курс включает
лекционную часть и лабораторный практикум. Теоретическая часть посвящена изучению
основных понятий генетики популяций, факторов микроэволюции, а также прикладных
направлений популяционной генетики – селекции, демографии, охраны природы. В
задачи лабораторного практикума входит обучение основам проведения метода
электрофореза,
гистохимического
выявления
ферментов,
расшифровки
электрофореграмм, методам расчета основных популяционно-генетических параметров с
использованием
специализированных
компьютерных
программ,
постановки
полимеразной цепной реакции и методам обработки данных анализа полиморфизма ДНК.
Учебно-методический комплекс «Популяционная генетика» соответствует требованиям
федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального
образования.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета
Дисциплина «Популяционная генетика» относится к циклу С3. Профессиональный
цикл: вариативная часть. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с
дисциплинами С.1. Гуманитарного, социального и экономического цикла: базовой частью
и С.3. Профессионального цикла: базовой (общепрофессиональной) и вариативной
частями:
генетикой,
биохимией,
молекулярной
биологией,
информатикой,
математические методы в биологии, ботаникой, зоологией, экологией, теориями
эволюции, молекулярной биологией и молекулярной генетикой, методами исследования
макромолекул. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по
генетике, биохимии, молекулярной биологии, математической статистике, теории
вероятностей, математическим методам в биологии, владение компьютерными
статистическими программами.
1.3. Компетенции выпускника ООП специалитета, формируемые в результате
освоения данной ООП ВПО.
В результате освоения ООП специалитета выпускник должен обладать следующими
компетенциями:
- способностью представить современную картину мира на основе целостной
системы естественнонаучных и математических знаний, ориентироваться в ценностях
бытия, жизни, культуры – ОК-1
- способностью на научной основе организовать свой труд, самостоятельно оценить
результаты своей деятельности, владением навыками самостоятельной работы, в том
числе в сфере проведения научных исследований – ОК-9
- способностью самостоятельно или в составе группы вести научный поиск, реализуя
специальные средства и методы получения нового знания – ОК-11
- способностью проводить наблюдения, описания, идентификацию и классификацию
биологических объектов с целью формирования представлений о многообразии животного и
растительного мира, ценностной ориентации на охрану жизни и природы – ПК-22
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
4



Знать: предмет, методы и историю популяционной генетики; вклад отечественных и
зарубежных ученых в популяционную и эволюционную генетику; основные
положения концепции генетического полиморфизма; факторы микроэволюции;
принципы популяционной генетики в охране и рациональном использовании
биологических ресурсов и селекции; основы популяционной генетики человека.
Уметь: рассчитывать основные популяционно-генетические параметры.
Владеть: специализированными компьютерными программами по расчету этих
параметров.
Компетенции
Карта компетенций дисциплины
ОК
-1
Формулиро
вка
компетенци
и
Результаты
обучения в
целом
Результаты обучения по уровням освоения
материала
минимальный
базовый
повышенный
способност
ью
представить
современну
ю картину
мира на
основе
целостной
системы
естественно
научных и
математиче
ских
знаний,
ориентиров
аться в
ценностях
бытия,
жизни,
культуры
Знает:
модели
генетическо
й структуры
вида и
популяции,
виды,
механизмы
поддержани
я и методы
изучения
генетическо
го
полиморфиз
ма
предмет,
методы и
историю
популяционной
генетики,
основные
положения
концепции
генетического
полиморфизма,
теорию
нейтральности
и адаптивной
значимости
биохимическог
о
полиморфизма
модели
генетическ
ой
структуры
вида и
популяции,
виды,
механизмы
поддержан
ия и
методы
изучения
генетическ
ого
полиморфи
зма
Умеет:
демонстрир
овать
основные
закономерн
ости
и
современны
е
достижения
генетики
популяции в
применении
к решению
прикладных
задач
Владеет:
методологие
й
популяцион
ногенетически
х
излагать
основные
понятия,
концепции и
теории
популяционной
генетики
демонстрир
овать
представле
ние о
генетическ
их моделях
популяций
и методах
изучения
полиморфи
зма
терминологией
в области
популяционной
генетики
методоло
гией
популяци
онногенетичес
ких
исследова
5
концепция
оптимального
уровня
генетического
разнообразия,
принципы
популяционной
генетики в
охране и
рациональном
использовании
биологических
ресурсов и
селекции,
основы
популяционной
генетики
человека
демонстрирова
ть основные
закономерност
ии
современные
достижения
генетики
популяции в
применении к
решению
прикладных
задач
навыком
использования
популяционногенетических
параметров при
решении задач
Виды
Оценочн
занятий
ые
(лекции,
средства
практические, (тесты,
семинарские, творчески
лабораторные) е работы,
проекты и
др.)
лекции
контроль
ная
работа
семинарские
занятия
творчески
е задания
практически
е занятия
творчески
е задания
исследовани
й
ОК
-9
ОК
-11
способност
ью на
научной
основе
организоват
ь свой труд,
самостояте
льно
оценить
результаты
своей
деятельност
и,
владением
навыками
самостояте
льной
работы, в
том числе в
сфере
проведения
научных
исследован
ий
способност
ью
самостояте
льно или в
составе
группы
вести
научный
поиск,
реализуя
специальны
е средства и
методы
получения
нового
Знает:
основные
поисковые
системы и
сайты,
источники
получения
информации
в
области
генетики
популяций
приемы работы
на компьютере,
оформления
документов и
презентаций,
принципы
работы с
поисковыми
системами в
сети Интернет
Умеет:
самостоятел
ьно
работать со
специальны
ми сайтами,
научной
литературой
с
использован
ием
поисковых
систем
вести
эффективный
поиск
информации в
сети интернет
Владеет:
способность
ю вести
эффективны
й поиск
информации
в сети
Интернет
Знает:
основные
физикохимические
методы
изучения
полиморфиз
ма белков и
нуклеиновы
х кислот и
математичес
кие методы
обработки
результатов
электрофоре
навыками
работы на
компьютере
ний и
расчета
популяци
онногенетичес
ких
параметр
ов
основные
поисковы
е системы
и сайты,
источник
и
получени
я
информац
ии в
области
генетики
популяци
й
самостоят
ельно
работать
со
специаль
ными
сайтами,
научной
литератур
ой с
использов
анием
поисковы
х систем
способнос
тью вести
эффектив
ный
поиск
информац
ии в сети
интернет
математи
ческие
методы
обработки
результат
ов
электроф
ореза,
количеств
енной
оценки
уровня
генетичес
кого и
биохимич
основные
физикохимические
методы
изучения
полиморфизма
белков и
нуклеиновых
кислот
6
современные
достижения,
проблемы и
перспективы
генетики
популяций
самостоятел
ьная работа
реферат
анализировать
полученную
информацию и
формировать
суждение
по
вопросам
эволюции,
современным
проблемам
и
достижениям
генетики
популяций,
самостоятельно
оценить
результаты
своей
деятельности
навыками
представлять
результаты
в
форме
презентаций и
докладов
самостоятел
ьная работа
реферат
самостоятел
ьная работа
презентации и
доклады
основные
компьютерные
программы для
математическо
й обработки
данных о
генетической
изменчивости
популяций
лекции
контроль
ная
работа
знания
ПК
-22
способность
ю
проводить
наблюдения
, описания,
идентифика
цию и
классифика
цию
биологическ
их объектов
с целью
формирован
ия
представлен
ий о
многообраз
ии
животного и
за
еского
полиморф
изма
самостоят
ельно и в
составе
группы
ставить
цель
работы,
планиров
ать и
выполнят
ь
исследова
тельское
задание
Умеет:
самостоятел
ьно и в
составе
группы
ставить цель
работы,
планировать
и выполнять
исследовате
льское
задание,
формулиров
ать вывод и
заключение
по работе
Владеет:
основными
методами
изучения
биохимичес
кого
и
генетическо
го
полиморфиз
ма,
методами
математичес
кой
обработки
данных
электрофоре
за
самостоятельн
о и в составе
группы
выполнять
практическое
задание и
задание
электронного
практикума
основными
приемами
проведения
электрофореза
биомолекул в
гелях,
постановки
полимеразной
цепной
реакции
основным
и
методами
изучения
биохимич
еского и
генетичес
кого
полиморф
изма,
методами
математи
ческой
обработки
данных
электроф
ореза
Знает:
способы
изучения
генетическо
го
разнообрази
я, свойства,
методы
выявления и
направления
использован
ия белковых
и ДНК
маркеров
о генетическом
разнообразии
животного и
растительного
мира, его
значении для
эволюции
Биосферы и
сохранения
экологического
равновесия,
практики
хозяйственной
деятельности
Умеет:
давать
давать
количественну
способы
изучения
генетичес
кого
разнообра
зия,
свойства,
методы
выявлени
яи
направлен
ия
использов
ания
белковых
и ДНК
маркеров
соотносить объяснять
полученны полученные
7
самостоятельно
и в составе
группы
формировать
суждение по
изученному
вопросу,
формулировать
вывод и
заключение по
работе,
объяснять
результаты
исследований
практически
е занятия,
электронны
й практикум
защита
лаборатор
ных работ
способностью
подбирать
маркеры,
методы и
условия
проведения
электрофореза
и полимеразной
цепной реакции
для решения
конкретных
задач,
методами
математическо
й обработки
данных
электрофореза
с
использование
м
специализирова
нных
компьютерных
программ
концепция
оптимального
уровня
генетического
разнообразия,
принципы
популяционной
генетики в
охране и
рациональном
использовании
биологических
ресурсов и
селекции
практически
е занятия
защита
лаборатор
ных
работ,
творчески
е задания
лекции
контроль
ная
работа
практически
е занятия
творчески
е задания
растительно
го мира,
ценностной
ориентации
на охрану
жизни и
природы
количествен
ную оценку
генетическо
го
разнообрази
я популяций
животных и
растений
ю оценку
генетического
разнообразия
популяций
животных и
растений
Владеет:
основными
приемами
изучения
генетическо
й
изменчивост
и
и
описания
генетическо
го
разнообрази
я популяций
основными
приемами
изучения
генетической
изменчивости
и описания
генетического
разнообразия
популяций
е оценки
изменчивос
ти со
средними
показателя
ми для
данной
группы
организмов
и данного
вида
маркеров
методоло
гией
расчета
специаль
ных
индексов
для
оценки
генетичес
кого
разнообра
зия
популяци
й
значения
показателей
генетической
изменчивости
исходя из
свойств
маркеров и
разрешающей
способности
метода
навыком
использования
показателей
генетического
разнообразия
для оценки
экологического
благополучия
популяций
практически
е занятия
творчески
е задания
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 6. Форма промежуточной аттестации - зачет.
дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.
Общая трудоемкость
3. Тематический план.
Таблица 1.
Тематический план
3
4
5
6
7
8
9
2
10
16
2
0-10
3
10
19
3
0-20
5
20
35
5
0-30
2
3
10
10
16
19
2
3
0-15
0-15
Модуль 1. Популяция и ее генетическая структура
1.1. Предмет, методы и история
1,2
4
популяционной генетики
1.2. Изменчивость в популяциях и
3,4,5
6
методы ее изучения
Всего
10
Модуль 2. Генетическая динамика популяций
2.1. Факторы микроэволюции
6,7
4
2.2. Генетическая структура
8,9,10 6
8
Итого
количест
во
баллов
Самостоятельн
ая работа
2
Из
них в
интер
актив
ной
форм
е
Семинарские
(практические)
занятия
1
недели семестра
Тема
Итого
часов
по
теме
Лекции
Виды учебной работы
и самостоятельная
работа, в час.
№
популяции
Всего
10
5
Модуль 3. Прикладные направления генетики популяций
3.1. Генетика популяций и охрана
11,12
4
2
природы
3.2. Генетика популяций и селекция
13,14
4
2
3.3. Популяционная генетика
15,16, 6
3
17
человека
Всего
Итого (часов, баллов):
Из них часов в интерактивной
форме
14
34
7
17
15
20
35
5
0-30
5
11
1
0-10
6
6
12
15
2
2
0-15
0-15
17
57
38
108
5
15
15
0-40
0 – 100
Таблица 2.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Информационные
системы и технологии
Итого
количество
баллов
реферат
электронные
практикум
Письменные работы
тест
Ответ на
семинаре
Модуль 1
1.1.
1.2.
Всего
Модуль 2
2.1.
2.2.
Всего
Модуль 3
3.1.
3.2.
3.3.
Всего
Итого
контрольная
работа
Устный опрос
№ темы
0-10
0-10
0-10
0-10
0-10
0-5
0-5
0-10
0-10
0-10
0-10
0-20
0-30
0-10
0-10
0-10
0-15
0-15
0-30
0-10
0-10
0-15
0-15
0-40
0 – 100
0-10
0-5
0-5
0-10
0-30
0-10
0-10
0-30
0-10
0-10
0-10
0-10
0-20
Таблица 3.
Планирование самостоятельной работы студентов
№
те
мы
Виды СРС
обязательные
дополнительные
Модуль 1
1.1. Написание реферата
Чтение специальной
литературы
1.2. Подготовка к семинару и контрольной Чтение специальной
работе
литературы
Всего по модулю 1:
9
Неделя
семестр
а
Объе
м
часов
Колво
балло
в
1,2
10
0-10
3,4,5
10
0-20
20
0-30
Модуль 2
2.1. Подготовка
исследовательского
задания (электронный практикум),
подготовка к семинару
2.2. Подготовка к контрольной работе
Подготовка к семинару
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3.1 Написание реферата
Подготовка к контрольной работе
Подготовка к семинару
3.3 Подготовка к тестированию
Подготовка к семинару
Всего по модулю 3:
ИТОГО:
3.2
Чтение специальной
литературы
6,7
10
0-10
Чтение специальной
литературы
8,9,10
10
0-20
20
0-30
11,12
5
0-10
13,14
6
0-15
15,16,17
6
0-15
17
57
0-40
0-100
Чтение специальной
литературы
Чтение специальной
литературы
Чтение специальной
литературы
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
5.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Экология
Основы биоэтики
Теории эволюции
Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
3.3
+
+
+
+
+
+
+
+
Содержание дисциплины.
Модуль 1. Популяция и ее генетическая структура
1.1. Предмет, методы и история популяционной генетики
Структурные уровни организации жизни. Понятие популяции и генофонда.
Панмиксия и подразделенность. Популяция как единица эволюционного процесса и
хозяйственной деятельности. Популяционная генетика человека и ее задачи.
Вклад отечественных (С.С. Четвериков, А.С. Серебровский, Н.И. Вавилов, Ф.Г.
Добржанский, Н.П. Дубинин, Д.Д. Ромашов, Ю.П. Алтухов и др.) и зарубежных (С. Райт,
Р. Фишер, Дж. Холдейн, М. Кимура, Р. Левонтин и др.) ученых в популяционную и
эволюционную генетику.
1.2. Изменчивость в популяциях и методы ее изучения
Количественная и качественная изменчивость организмов. Основные параметры
распределений количественных признаков в популяциях (среднее, дисперсия, асимметрия,
эксцесс).
Концепция генетического полиморфизма Е. Форда. Модели генетической
структуры вида – классическая и балансовая. Полиморфизм белков и нуклеиновых кислот.
Частоты генов и генотипов. Правило Харди-Вайнберга.
10
Величина генетической изменчивости в популяции. Полиморфность и
гетерозиготность (наблюдаемая и ожидаемая). Методы оценки. Значения полиморфизма и
гетерозиготности в разных группах организмов. Концепция оптимального уровня
генетического разнообразия (Ю.П. Алтухов). Генетический мономорфизм и его значение.
Факторы, определяющие уровень генетической изменчивости популяции и вида.
Механизмы поддержания генетического полиморфизма. Теория нейтральности и
адаптивной значимости биохимического полиморфизма.
Модуль 2. Генетическая динамика популяций
2.1. Факторы микроэволюции
Понятие о микроэволюции и факторах микроэволюции.
Естественный отбор и адаптация. Виды естественного отбора (направленный,
дизруптивный, балансирующий). Генетическая динамика популяций при разных видах
отбора.
Понятие
о
средней
приспособленности
генотипа.
Компоненты
приспособленности. Основная теорема естественного отбора.
Мутационный процесс. Классификация мутаций. Частота спонтанных мутаций, их
влияние на приспособленность. Понятие мутационного груза. Селективно-нейтральные
мутации, их судьба в популяции (М. Кимура, Р. Фишер).
Поток генов и его влияние на генетическую структуру популяции. Интрогрессия
генов. Дрейф генов. Инбридинг. Общая, репродуктивная и эффективная численность
популяций у различных видов. Неслучайное скрещивание и его влияние на частоты генов
и генотипов.
2.2. Генетическая структура популяции
Понятие генетической структуры популяции. Подразделенные популяции. Эффект
Валунда. Концепция системной организации популяций как естественно-исторически
сложившихся структур. Модели популяционной структуры: островная (С. Райт) и
лестничная (М. Кимура). Изоляция расстоянием. Клинальная изменчивость и ее причины.
Модуль. 3. Прикладные направления генетики популяций
3.1. Генетика популяций и охрана природы
Генетические процессы в природных популяциях. Понятие нормального и
неблагоприятного процессов. Принципы популяционной генетики в охране и
рациональном использовании биологических ресурсов. Генетика популяций и охрана
редких видов. Генетический мониторинг популяций. Экологическая генетика.
3.2. Генетика популяций и селекция
Генетические коллекции. Отбор по количественным признакам. Значение
биохимических и генетических маркеров в селекции. Наследуемость, корреляция и их
значение для селекции. Адаптивная норма и норма реакции. Коррелированные эффекты
11
отбора. Отбор по генным комплексам. Интеграция полигенных систем в процессах
адаптивной эволюции.
3.3. Популяционная генетика человека
Генетические процессы в современных популяциях человека. Проблема
неспецифической генетической устойчивости человеческого организма и ее значение для
профилактической медицины.
6.
Планы практических работ.
Модуль 1.
1.1. Конференция на тему: «Научная деятельность и вклад в развитие популяционной
генетики отечественных и зарубежных ученых».
1.2. Семинар на тему: «Изменчивость в популяциях и методы ее изучения». Контрольная
работа.
Модуль 2.
2.1. Электронный практикум на тему: «Расчет популяционно-генетических параметров».
2.2. Семинар на тему: «Генетическая структура популяции». Контрольная работа.
Модуль 3.
3.1. Конференция на тему: «Значение генетики популяций в решении актуальных проблем
современности».
3.2. Семинар на тему: «Генетика популяций и селекция». Контрольная работа.
3.3. Семинар на тему: «Современные проблемы популяционной генетики человека».
Тестирование.
7.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
7.1.Тематика для рефератов.
По теме 1.1. Жизнеописание и научная деятельность, вклад в развитие
популяционной генетики ученого (на выбор: С.С. Четвериков, А.С. Серебровский, Н.И.
Вавилов, Ф.Г. Добржанский, Н.П. Дубинин, Д.Д. Ромашов, Ю.П. Алтухов, С. Райт, Р.
Фишер, Дж. Холдейн, М. Кимура, Р. Левонтин, Е. Форд и др.).
По теме 3.1. Значение генетики популяций в решении актуальных проблем
современности (на выбор: накопление генетического груза, уничтожение генетического
разнообразия дикой флоры, фауны, утрата генетического разнообразия пород домашних
животных,
культурных
растений,
продовольственная
проблема,
проблема
неспецифической генетической резистентности, глобальные проблемы генетики
популяций человека, генетическая структура городского населения, охрана редких видов,
организация генетического мониторинга популяций, др.).
7.2.Задание для электронного практикума по теме 2.1.
Рассчитайте основные популяционно-генетические показатели предложенной вам
популяции с использованием специализированной программы (PopGen). Опишите
генетическую структуру популяции с использованием известных Вам параметров.
Дайте оценку ее состояния в текущий момент времени и составьте прогноз на
будущее.
12
7.3.Задания для контрольных работ, учебно-методическое обеспечение практических
работ приведены в учебно-методическом пособии: Жигилева О.Н., Пак И.В., Ваулин
О.В. Популяционно-генетический анализ: Методы электрофореза белков и
полимеразной цепной реакции в популяционной генетике: Учебно-методическое
пособие для студентов биологического факультета. Тюмень: Издательство
Тюменского государственного университета, 2009. 70 с.
7.4.Вопросы для подготовки к семинарам и контрольным работам.
1.2. Семинар на тему: «Изменчивость в популяциях и методы ее изучения».
1. Количественная и качественная изменчивость организмов.
2. Основные параметры распределений количественных признаков в популяциях
(среднее, дисперсия, асимметрия, эксцесс).
3. Концепция генетического полиморфизма Е. Форда.
4. Модели генетической структуры вида.
5. Полиморфизм белков и нуклеиновых кислот.
6. Частоты генов и генотипов.
7. Правило Харди-Вайнберга.
8. Величина генетической изменчивости в популяции.
9. Полиморфность и гетерозиготность.
10. Значения полиморфизма и гетерозиготности в разных группах организмов.
11. Концепция оптимального уровня генетического разнообразия.
12. Генетический мономорфизм вида и его значение.
13. Факторы, определяющие уровень генетической изменчивости популяции и вида.
14. Механизмы поддержания генетического полиморфизма.
15. Теория нейтральности и адаптивной значимости биохимического полиморфизма.
2.2. Семинар на тему: «Генетическая структура популяции».
1. Понятие генетической структуры популяции.
2. Подразделенные популяции.
3. Эффект Валунда.
4. Концепция системной организации популяций.
5. Модели популяционной структуры: островная и лестничная.
6. Изоляция расстоянием.
7. Клинальная изменчивость и ее причины.
3.2. Семинар на тему: «Генетика популяций и селекция».
1. Генетические коллекции.
2. Отбор по количественным признакам.
3. Значение биохимических и генетических маркеров в селекции.
4. Наследуемость, корреляция и их значение для селекции.
5. Адаптивная норма и норма реакции.
6. Коррелированные эффекты отбора.
7. Отбор по генным комплексам.
8. Интеграция полигенных систем в процессах адаптивной эволюции.
13
3.3. Семинар на тему: «Современные проблемы популяционной генетики человека».
1. Генетические процессы в современных популяциях человека.
2. Демографические проблемы крупных городов.
3. Накопление генетического груза в популяциях человека.
4. Проблемы генетики популяций малых народностей.
5. Миграции населения и их влияние на генетический состав популяций.
6. Гены предрасположенности и устойчивости к заболеваниям и
распространение в популяциях человека.
их
7.5.Примеры тестовых заданий:
1.Ожидаемая частота гетерозигот рассчитывается по формуле:
а) р2;
б) 2рq;
в) 2q2;
г) (2fgom+fget)/ 2n.
2. Мультилокусные маркеры ДНК – это:
а) последовательности ДНК из некодирующей части генома;
б) разные последовательности ДНК, кодирующие один и тот же белок;
в) последовательности ДНК с неизвестной функцией, ограниченные одинаковыми
праймерами;
г) множественные последовательности ДНК, выполняющие одинаковую функцию.
3. При электрофорезе макромолекулы движутся в направлении:
а) белки от катода к аноду, нуклеиновые кислоты от анода к катоду;
б) большинство белков и аминокислот от катода к аноду;
в) большинство белков и аминокислот от анода к катоду;
г) белки от анода к катоду, нуклеиновые кислоты от катода к аноду.
8. Образовательные технологии.
Мультимедийные средства обучения (компьютерные презентации по всем темам),
специализированные программы (POPGEN), проблемные и исследовательские методы,
модульно-рейтинговые технологии, мастер-классы специалистов.
Интерактивные формы: заслушивание и обсуждение докладов и презентаций по
реферативным работам в форме конференции; исследовательская работа по группам;
групповые дискуссии по темам семинаров.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
9.1. Основная литература:
Смиряев А.В., Кильчевский А.В. Генетика популяций и количественных признаков: Уч.
пособие. М.: КолосС, 2007. 272 с. (Гриф)
Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях: Учеб. пособие. М.: ИКЦ
«Академкнига», 2003. 431 с. (Гриф)
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: Учеб. пособие. Новосибирск: Сиб. унив.
изд-во, 2003. 479 с. (Гриф)
Клаг У.С., Каммингс М.Р. Основы генетики. М.: Техносфера, 2009. 896 с.
9.2. Дополнительная литература:
Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику: пер. с англ. М.: Мир,
1984. 230 с.
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Т. 3. М.: Мир, 1988. 331 с.
Алтухов Ю.П. Популяционная генетика рыб. М.: Пищевая промышленность, 1974. 245 с.
Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: Наука, 1983. 279 с.
14
Анализ генома. Методы. / Под ред. К. Дейвиса. М.: Мир, 1990. 246 с.
Брем Г. Экспериментальная генетика в животноводстве: основы методов в биотехнологии:
пер. с нем./ Г. Брем, Х. Кройслих, Г. Штранцингер. Москва, 1995. 326 с.
Вейр Б. Анализ генетических данных. М.: Мир, 1995. 400 с.
Геном, клонирование, происхождение человека / ред. Л. И. Корочкин. Фрязино: Век-2,
2004. 224 с.
Грант В. Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории. М.: Мир,
1991. 488 с.
Кайданов Л.З. Генетика популяций. М.: Высш. шк., 1996.320 с.
Кимура М. Молекулярная эволюция: теория нейтральности. М.: Мир, 1985. 394 с.
Кирпичников В.С. Генетика и селекция рыб. Л.: Наука, 1987. 520 с.
Левонтин Р. Генетические основы эволюции. М.: Мир, 1978. 351 с.
Майр Э. Популяции, виды и эволюция. М.: Мир, 1974. 460 с.
Ребриков Д.В., Саммитов А.Г., Трофимов Д.Ю. ПЦР в реальном времени. 2009. М.:
БИНОМ. 215 с.
Северцов А.С. Эволюционный стазис и микроэволюция. М.: Товарищество науч. изд.
КМК: Авторская Академия, 2008. 176 с.
Солбриг О., Солбриг Д. Популяционная биология и эволюция. М.: Мир, 1982. 488 с.
Алтухов Ю.П. Балансирующий отбор как фактор поддержания аллозимного
полиморфизма // Ж. общ. биол., 1989. Т. 107, № 3. С. 323-340.
Алтухов Ю.П. Внутривидовое генетическое разнообразие: мониторинг и принципы
сохранения // Генетика, 1995. Т.31, № 10. С. 1333-1357.
Алтухов Ю.П., Дуброва Ю.Е. Биохомический полиморфизм популяций и его
биологическое значение // Усп. совр. биол., 1981. Т. 91, № 3. С. 467-480.
Алтухов Ю.П., Рычков Ю.П. Генетический мономорфизм вида и его биологическое
значение // Ж. общ. биол., 1972. Т. 33, № 3. С. 281-300.
Дуброва Ю.Е. Уровни изменчивости структурных генов в популяциях. Новые факты и их
интерпретация // Генетика, 1985. Т. 21, № 3. С. 357-363.
Имашева А.Г. Стрессовые условия среды и генетическая изменчивость в популяциях
животных // Генетика, 1999. Т. 35, № 4. С. 421-431.
Кожевникова Л.К., Тютюнник Н.Н., Унжаков А.Р., Мелдо Х.И. Изоферменты ЛДГ при
сезонных адаптациях хищных пушных зверей // Журн. эвол. биохим. и физиол., 2000. Т.
36, № 1. С. 24-29.
Межжерин С.В. Сравнительный анализ аллозимной изменчивости позвоночных животных
// Ж. общ. биол., 1992. Т. 53, № 4. С. 549-556.
Межжерин С.В., Писанец Е.М. Генетическая структура и происхождение тетраплоидной
жабы Bufo danatensis Pizanetz, 1978 (Amphibia, Bufonidae) Средней Азии. Биохимический
полиморфизм и сравнение уровней гетерозиготности диплоидных видов с
тетраплоидными // Генетика, 1995. – Т. 31, № 1. – С. 43-53.
Милишников А.Н., Исаев С.И., Анискин В.М., Варшавский А.А., Малыгин В.М. Высокая
аллозимная изменчивость в популяциях трех видов щетинистых крыс Верхней Амазонии:
связь с экологией и эволюцией // Генетика, 1999. Т. 35, № 7. С. 961-968.
9.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
Yeh F.C., Yang R., Boyle T. 1999. POPGENE. Version 1.31. Univ. Alberta and Centre Int.
Forestry Res. http://www.ualberta.ca/~fyeh/download.htm
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором.
На факультете имеется для проведения занятий 3 мультимедийные аудитории,
специализированные лаборатории, компьютерный класс.
15