Genetika životinja

Predavanjadr Snežana Trivunović, van.prof.

VežbeMSc. Dragomir Lukač

Dobro došli na kurs iz Genetike životinja

Osnovna literatura

Đelić N., Stanimirović Z. (2004): Principi genetike. Elit Medica. Beograd.

Vidović Vitomir, Lukač Dragomir (2010): Genetika životinja. Novi Sad

Dopunska literatura

Robert H. Tamarin: Principles of Genetics. Unoversity of Massachusetts Lowell.

Literatura

Elementi ocene - Ukupne aktivnosti studentata obuhvataju predispitne i ispitne obaveze. - Maksimalan broj bodova koje student može da ostvari je 100. Student mora ostvariti minimalno 31 bod iz predispitnih obaveza,

da bi mogao pristupiti završavanju ispitnih obaveza.   PREDISPITNE OBAVEZE 1. Prisustvo na predavanjima 6 bodova 2. Prisustvo na vežbama 4 boda 3. Seminarski rad 10 bodova 3. Testovi: - I test 15 bodova (min 8) - II test 15 bodova (min 8)   ISPITNE OBAVEZE

Pismeni deo ispita 20 bodova (5 zadataka). Na pismeni deo ispita mogu da izađu samo oni studenti koji su položili I i II test. Svaki zadatak nosi 4 boda. Da bi ste položili pismeni deo, neophodno je ostvariti minimum 12 bodova ili 3 tačno urađena zadatka. Zadaci se formiraju na osnovu teorijskog dela po pojedinim poglavljima.

Usmeni ispit 30 bodova i to za tačne odgovore na 3 ispitna pitanja, od kojih svako nosi po maksimalno 10 bodova.

Napomena : I i II test se može raditi u terminima predviđenim za kolokvijum, kao i pismeni deo ispita (zadaci) .

  FORMIRANJE KONAČNE OCENE: Da bi student dobio konačnu ocenu 6 (šest), tj. položio ispit, mora ostvariti

minimalno 55 bodova, koji se dobijaju sabiranjem bodova ostavrenih na predispitnim i ispitnim obavezama. Ocene: 55-64=6, 65-74=7, 75-84=8, 85-94=9, 95-100=10.

Da studentima omogući upoznavanje i razumevanje: principa nasleđivanja osobina životinja, nivoa organizacije i ekspresije genoma, izvora genetičke varijabilnosti, tipova mutacija, osnova tehnologije rekombinantne DNK, uz primenu odgovarajućih interaktivnih metoda nastave i korišćenjem savremenih resursa za učenje (domaća i strana literatura, internet).

Cilj predmeta:

Na kraju odslušanog i položenog predmeta student treba da:

Opiše, predstavi i razlikuje osnovne principe i tipove nasleđivanja osobina domaćih životinja

Rezimira i objasni najvažnije elemente nivoa organizacije i ekspresije genoma, (struktura DNK i RNK, centralna dogma molekularne genetike, genetički kod, regulacija aktivnosti gena)

Ume da objasni i opiše nasleđivanje pola različitih vrsta životinja

Uporedi i klasifikuje tipove mutacija Interpretira osnove tehnologije rekombinantne DNK i

objasni primenu genetičkog inženjerstva Koristi metode i pravila genetičke verovatnoće u

praktičnom nasleđivanju i testiranju dobijenih eksperimentalnih rezultata odgovarajućim statističkim procedurama

Ispoljava spremnost i sposobnost za timski rad, kritično mišljenje, prezentaciju stečenog znanja .

Ishod predmeta:

VAŠA PITANJA

ŠTA PROUČAVA GENETIKA? Genetika

proučava uzroke i procese biološke naslednosti i promenjivosti živih bića.

Do danas naučno opisano 1.5 milion vrsta, računa se da je neopisanih još 3-10 miliona.

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

◦Mendel (1865)

Zakoni o nasleđivanju

Gregor Mendel

(1822-1884)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

Hugo DeVries, Erich Von

Tschermak, and Carl Corren(1900)

–Ponovo otkrili Mendela–Rođena GENETIKA

Karl Landsteiner

- ABO sistem

krvnih grupa (1901)

- Nobel 1930

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

(1868-1943)

W. Bateson (1902)

uvodi termine

Gen (g. genes = rođen)

Genetika (nauka o nasleđivanju)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

JOHANNSENWilhelm Ludwig

(1857-1927)

Uvodi u genetiku termine genotip i fenotip (1909)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju

Thomas Hunt Morgan (1910)◦ Hromozomska

teorija nasleđivanja◦ Upotreba mutacija

(spontane vs. Indukovane)

◦ Vinska mušica kao model sistem

◦ Nobel 1933

Watson, Crick (1953)◦ DNK je dvolančana

zavojnica

Početak novog vremena

Prema organizaciji žive materije1. Molekularna2. Citogenetika3. Genetika razvića4. Populaciona genetika

Prema predmetu istraživanja1. Biljna genetika 2. Animalna Genetika 3. Genetika čoveka

Naučne oblasti genetike

Mendelova pravila – 1)pravilo rastavljanja i 2) pravilo slobodnog kombinovanja

Populaciona genetika- Hardy-Weinburg: Zakon genetičke ravnoteže.

Tehnologija rekombinovane DNK(genetički inženjering/ DNA tehnologija, MAS selekcija)

Principi Genetike

sve do 1950 osnovna teorija klasične genetike bila je Hromozomska teorija (Teorija gena - Morgan)

od 1953 (Watson i Crick) počinje vladavina molekularne genetike.

Teorija

Predmet izučavanja:

biološko nasleđivanje i variranje

Objekat istraživanja: sva živa bića

Mikroorganizmi virusibakterijegljivice

Niže životinje (procariote) pljosnate gliste Drosophila melanogaster

Više životinje (eucariote) miševipacovikunićipasčovek

Biljke kukuruz

Elementi genetike

Metod1. Metod hibridizacije- ukrštanje roditelja poznate

genetske osnove koji se razlikuju u jednoj ili više osobina

P1 × P2 (parentes)

F1 (filius)

F2

Elementi genetike

2. Fenotipska analiza- prema izraženim spoljašnjim osobinama

3. Metod citogenetičke analize – utvrđivanje broja, morfoloških i konstitucionih osobina hromozoma.

4. Biohemijske metode – izučavanje delovanja pojedinih gena, delovanje enzima i dr.

5. Određivanje primarne strukture DNK – PCR (polymerase chain reaction)– metod za amplifikaciju fragmenata DNK bilo kog porekla

6. Metode matematičke statistike – služe za interpretaciju rezultata i donošenje zaključaka

Metod

VIRUSI – paraziti biljnih i životinjskih ćelija i mikroorganizama.

STANLEY 1935. god. otkrio da su virusi izgrađeni od nukleinskih kiselina (DNK, ređe RNK) i proteinskog omotača.

U genetičkim istraživanjima najviše su korišćeni virusi bakterija – BAKTERIOFAGI

Značaj pojedinih vrsta za genetiku

BAKTERIJE - najprostiji ćelijski organizmi

Sastoje se iz ćelije u kojoj nije izdiferencirano jedro.

Nasledni materijal kod bakterija najčešće se nalazi u obliku jednog hromozoma koji ima kružan oblik.

U genetičkim istraživanjima najčešće se koriste:Escherichia coli – parazit debelog creva sisaraPneumococcus pneumoniae – uzročnik bakterijskog zapaljenja pluća

Prokariote

Organizmi sa kompletnom ćelijskom građom.

Imaju izdiferenciranu jedrovu opnu i u jedru 2 ili više hromozoma.

DNK eukariotskih organizama po pravilu je praćena određenim vrstama proteina koji se nazivaju histoni.

Eukariote

Najčešće su korišćene sledeće eukatiote: Jednoćelijske eukariote:Chlamydomonas rheinhardi – algaParamecium aurelia – bičarSaccharomyces cerevisae – kvasac Višećelijske eukariote :gljivice – Neurospora crassaviše biljke – Zea mays – kukuruz Više životinje i čovek:voćna mušica – Drosophyla melanogasterkućni miš – mus musculusčovek – Homo sapiens

Eukariote

Ukupna povoljnost jedne vrste za genetička istraživanja ogleda se kroz:

Broj i veličinu hromozoma

Polimorfizam vrste – obilje različitih genetičkih formi

Brzinu reprodukcije - vreme da jedna generacija postane polno zrela

- broj potomaka koje ostavlja jedna individua

Drosophyla melanogaster

Mali broj hromozoma (2n = 8)

Gigantski hromozomi (100-150 × veći od normalnih), samo u stadijumu larve u somatskim ćelijama pljuvačne žlezde.

Visok stepen polimorfizma

-veliki broj formi (soj,rasa) koje se među sobom razlikuju (boja očiju, dužina krila, boja tela) ali se istovremeno uspešno ukrštaju.

Genetika objašnjava način nasleđivanja pojedinih osobina

Genetički principi predstavljaju osnov selekcije i oplemenjivanja domaćih životinja

Način nasleđivanja određuje i metode selekcije radi poboljšanja osobina u željenom pravcu

Na genetičkim principima zasnovano je i stvaranje novih rasa – genotipova

Genetika mikroorganizama dovela je razvoja lekova (penicilin, insulin)

Primena terapeutskog kloniranja dovešće do izlečenja mnogih bolesti zamenom organa (koštana srž, srce, jetra)

Kloniranjem i zamenom gena moguće je lečenje nekih monogenetskih naslednih bolesti

Pojava GMO hrane utiče na smanjenje gladi u svetu

Zadaci i značaj genetike