кафедры Программа составлена в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального Зав. кафедрой биофизики образования по специальности 010400 В.А. Кратасюк_______________ - «Физика», специализаций 010415 «___»__________________2002 г. «Биофизика» и 010432 - «Физическая экология» Одобрено на биофизики
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА БИОФИЗИКИ
заседании
УДК 577.3.001.57 Автор-составитель: А.В. Шашкин
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГЕНЕТИКИ Рабочая программа дисциплины для специальности 010400 «Физика» специализаций 010415 «Биофизика» и 010432 «Физическая экология» очной формы обучения
Молекулярная биология с основами генетики: Рабоч. программа дисциплины. Красноярск: РИО КрасГУ, 2002. - 5 с. (экспресс-издание). Предназначена для специальности 010400 «Физика», специализаций 010415 «Биофизика» и 010432 «Физическая экология» очной формы обучения.
КрасГУ, 2002
Красноярск 2002
2
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа составлена в соответствии со стандартом специальности для специальности 010400 «Физика», специализаций 010415 «Биофизика» и 010432 «Физическая экология». Курс считается обязательным и читается на VII и VIII семестрах. Курс лекций по биофизике вместе с Большим двух семестровым лабораторным практикумом является основным для подготовки студентов этой специальности. Цель данного курса – дать студентам базовую систему знаний о физических принципах, механизмах и моделях функционирования биологических систем, прежде всего, на молекулярном, клеточном и организменном уровне. В программу не вошли следующие разделы, которые рассматриваются подробно в соответствующих спецкурсах: Физические основы действия ионизирующих излучений, Биофизические эффекты электромагнитных полей, Математическое моделирование биологических процессов, Физические основы реакции биологических систем на внешние воздействия, Биофизика фотосинтеза, Биофизика популяций и экосистем.
Тема 6. Генетика клетки. Внеядерная ДНК. Внехромосомная наследственность. Генетика популяций. Тема 7. Методы молекулярной биологии и генетики. Анализ нуклеиновых кислот методами гибридизации. Секвенирование и анализ последовательностей. Тема 8. Транскипция. Регуляция транскрипции. Ремоделирование хроматина. Модификация гистонов. Метилирование и регуляция экспрессии. Строение РНК. Ядерный сплайсинг РНК. Сплайсосомы. Альтернативный сплайсинг. Строение интронов и аутоспласинг. Каталитические свойства РНК. Тема 9. Регуляция Репликации ДНК у про- и эукариот. Репликон. Кольцевые и линейные репликоны. Связь репликации с клеточным циклом. Репликация внегеномных ДНК. Клеточный цикл и молекулярные механизмы его регуляции (циклины).
II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА Тема
1. Природа генетической информации. Элементарный фактор наследственности. Законы Менделя. Генотип и фенотип. Генетический полиморфизм. Аллельные гены. Доминантность и рецессивность. Гены и ДНК.
Тема 2. Состав, структура и свойства ДНК. Репликация ДНК. Рекомбинация ДНК. Мутации. Молекулярная природа мутаций. Колинеарность генов и белков у бактерий. Цис- и транс-действие молекул. Генетическая информация в РНК. Тема 3. Организация генов в геноме. Структурные гены и регуляторные гены. Картирование генов в геноме. Рестрикционные карты. Рекомбинационные карты.. Семейства и кластеры генов. Понятие цистрона. Тема 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот. Понятие оперона на примере лактозного оперона. Средства регуляции оперонов. Литический каскад и лизогенная репрессия. Тема 5. Структура генов и геномов. Прерывистые гены. Перекрывающиеся гены. Псевдогены. Мобильные генетические элементы про- и эукариот. Молекулярные механизмы рекомбинации ДНК. Системы репарации у прокариот и эукариот. Реорганизация ДНК. Биология ретровирусов. Изменчивость индивидуальных геномов. Избыточность генома и повторяющиеся последовательности. Эволюция генов. Эволюция глобиновых генов. 3
Тема 10. Хромосомы и нуклеосомы. Упаковка ДНК. Белки хромосом и их роль. Хромосома как единица сегрегации эукариот. Тема 11. Молекулярная биология клетки. Белковый трафик. Межклеточная сигнализация, градиенты, каскады и сигнальные каналы. Внутриклеточная сигнализация. Тема 12. Клеточный цикл и факторы роста. Клеточная дифференцировка. Морфогенез и органогенез. Онкогены и онкогенез. III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ К теме 1. Законы Менделя и наследование признаков. К теме 2. Состав, структура и свойства ДНК. К теме 3. Организация генов в геноме. К теме 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот. К теме 5. Структура генов и геномов. К теме 6. Внехромосомная наследственность. К теме 7. Клонирование ДНК. К теме 8. Строение и сплайсинг мРНК. К теме 9. Клеточный цикл К теме 10. Хромосомы и нуклеосомы. К теме 11. Сортировка внутриклеточных макромолекул. IV. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ Рефератов - 1 4
Коллоквиумы - 2 Зачет - 1
Молекулярная биология с основами генетики Составитель: Александр Владимирович Шашкин
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА Список литературы Основная литература 1. Уотсон Дж. Молекулярная биология гена. - М.:Мир, 1978. 2. Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. - М.:Мир, 1981. 3. Робиртсон Э. и др. Биология клетки. - М.:Мир, 1973. 4. Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки, в 4-х т. - М.: Мир, 1994. 5. Гершкович И. Генетика. - М.:Наука, 1968. 6. Грин Н. и др. Биология. - М.:Мир, 1993. 7. Льюин Б. Гены. - М.:Мир, 1987.
Редактор И.А. Вейсик Корректура автора
Дополнительная литература 1. Lewin B. Genes. - Oxford Univ. press, VII ed., 2000.
Подписано в печать 19.11.2002 Тиражируется на электронных носителях Заказ 171 Дата выхода 25.11.2002 Адрес в Internet: www.lan.krasu.ru/studies/editions.asp Отдел информационных ресурсов управления информатизации КрасГУ 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, ауд. 22-05, e-mail:
[email protected] Издательский центр Красноярского государственного университета 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, e-mail:
[email protected]
5
6
