ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ
Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων
& Διατροφής του Ανθρώπου

Γενετική

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στην επιστήμη της Γενετικής - Μενδελιανή ανάλυση: Πειράματα του Mendel. Μονοϋβριδισμός. Διυβριδισμός. Πολυυβριδισμός. Ποικιλότητα στην κυριαρχία. Εφαρμογές της Μενδελιανής γενετικής στη γεωργία και στον άνθρωπο. Μενδελιανή ανάλυση και πιθανότητες. Στατιστική δοκιμασία χ2 .
2. Επεκτάσεις της Μενδελιανής γενετικής: Πολλαπλοί αλληλόμορφοι. Ομάδες αίματος ΑΒΟ. Αλληλόμορφοι ασυμβατότητας στα φυτά. Δοκιμασία αλληλομορφισμού. Αβιώσιμα γονίδια. Αλληλεπίδραση των γονιδίων. Επίσταση. Δοκιμασία συμπληρωματικότητας. Πλειοτροπισμός. Διεισδυτικότητα. Εκφραστικότητα. Επιδράσεις του υπολοίπου γονιδιώματος στη γενετική έκφραση. Επιγενετική κληρονομικότητα.
3. Γονότυπος και περιβάλλον: Φάσμα αντίδρασης ενός γονοτύπου Επίδραση θερμοκρασίας. Τροφικές επιδράσεις. Αλληλεπίδραση γονοτύπου – περιβάλλοντος. Αναπτυξιακός θόρυβος. Μελέτες διδύμων.
4. Σύνδεση και χαρτογράφηση των γονιδίων: Ενδοχρωματοσωματικός ανασυνδυασμός. Σύνδεση δύο γονιδίων. Εκτίμηση της συχνότητας ανασυνδυασμού από διυβριδικές διασταυρώσεις. Χαρτογράφηση τριών ή περισσότερων γονιδίων. Διασταύρωση δοκιμασίας τριών σημείων. Πρόβλεψη απογόνων από γενετικούς χάρτες. Χαρτογραφική συνάρτηση. Ενδογονιδιακός ανασυνδυασμός. Μετατροπή γονιδίου.
5. Κυτταρικός κύκλος. Μίτωση. Μείωση. Σπερματογένεση. Ωογένεση.: Κυτταρική δομή και γενετική λειτουργία. Διπλοειδείς οργανισμοί και ομόλογα χρωμοσώματα. Μίτωση. Μείωση. Σχηματισμός γαμετών, σπερματογένεση και ωογένεση. Φυλετική αναπαραγωγή διπλοειδών οργανισμών. Δομή χρωμοσωμάτων στη μίτωση και τη μείωση.
6. Φυλετικά χρωμοσώματα, Καθορισμός του φύλου, Φυλοσύνδετη κληρονομικότητα: Φυλετικά χρωμοσώματα. Φυλοκαθορισμός (Nηματώδης, Δροσόφιλα, Θηλαστικά). Μηχανισμοί αντιστάθμισης γονιδιακής δόσης. Σύνδρομο Turner, Klinefelter. Y χρωμόσωμα, γονίδιο SRY στον καθορισμό των όρχεων, Aντιστροφή φύλου, ολανδρικά γονίδια. Χ χρωμόσωμα, Ανδρανοποίηση Χ χρωμοσώματος, Επιγενετικοί μηχανισμοί. Φυλοσύνδετη Κληρονομικότητα υπολειπόμενων και επικρατών χαρακτηριστικών συνδεδεμένων με το Χ. Φυλοεπηρεαζόμενη Κληρονομικότητα. Φυλοπεριορισμένη Κληρονομικότητα.
7. Γονιδιακές και χρωμοσωμικές μεταλλαγές: Είδη γονιδιακών μεταλλαγών, αποτέλεσμα στη δομή της πρωτεΐνης, παραδείγματα σε ασθένειες. Αιτίες μεταλλαγών. Είδη χρωμοσωμικών μεταλλαγών, ελλείψεις, διπλασιασμοί, αναστροφές, μετατοπίσεις. Ανευπλοειδίες, Τρισωμίες 21, 13, 18.
8. Μεταβολές του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Ανευπλοειδία. Ευπλοειδία. Η γενετική των αυτοτετραπλοειδών.
9. Εξωπυρηνική κληρονομικότητα: Μοριακή Γενετική των οργανιδίων. Μιτοχόνδρια. Μιτοχονδριακό DNA. Μιτοχονδριακές ασθένειες. Χλωροπλάστες. Χλωροπλαστικό DNA. Προέλευση μιτοχονδρίων και χλωροπλαστών.

Εργαστηριακές Ασκήσεις:
Ασκήσεις Μονοϋβριδισμού, Διυβριδισμού, Πολυυβριδισμού, Επίστασης, Σύνδεσης και χαρτογράφηση των γονιδίων, Εκτίμησης της συχνότητας ανασυνδυασμού από διυβριδικές διασταυρώσεις, Κληρονομικότητας υποτελών και επικρατών χαρακτηριστικών συνδεδεμένων με το Χ, Φυλοεπηρεαζόμενης και φυλοπεριορισμένης κληρονομικότητας. Πρόβλεψη του τρόπου κληρονομικότητας ενός χαρακτηριστικού, μελετώντας τα αποτελέσματα πειραματικών διασταυρώσεων. Υποστήριξη των προβλέψεων με τη στατιστική δοκιμασία χ2. Πρόβλεψη των απογόνων μιας διασταύρωσης, για ένα χαρακτηριστικό με δεδομένο τύπο κληρονομικότητας. Εφαρμογές στον υπολογισμό πιθανότητων. Πειραματικός σχεδιασμός για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων και των προβλέψεων, που αναφέρονται παραπάνω.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στην επιστήμη της Γενετικής.
Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην εισαγωγή των σπουδαστών στις βασικές έννοιες της Γενετικής.
Επίσης αναφέρεται σε εισαγωγικές έννοιες και μεθοδολογίες γενετικής ανάλυσης.
Τέλος, στόχο του μαθήματος αποτελεί η κατανόηση από τους σπουδαστές της μεθοδολογίας επίλυσης γενετικών προβλημάτων

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα:

  • Έχει κατανοήσει τα βασικά και κρίσιμα χαρακτηριστικά της επιστήμης της Γενετικής.
  • Έχει γνώση των εργαλείων και των τεχνικών της γενετικής ανάλυσης.
  • Έχει κατανοήσει τα αποτελέσματα μονοϋβριδικών διασταυρώσεων και μπορεί να περιγράψει λεπτομερώς τους γονοτύπους και τους φαινοτύπους των ατόμων που συμμετέχουν σε όλες τις διασταυρώσεις όλων των γενεών.
  • Μπορεί να ελέγχει με τη στατιστική δοκιμασία χ2 , την ταύτιση των παρατηρηθέντων αναλογιών εντός των γονοτύπων και των φαινοτύπων σε μια διασταύρωση, με γνωστές αναλογίες που εμφανίζονται σε συγκεκριμένες σχέσεις κυριαρχίας μεταξύ των αλληλομόρφων.
  • Είναι σε θέση να εξηγήσει τα αποτελέσματα διϋβριδικών διασταυρώσεων και να περιγράψει λεπτομερώς τους γονοτύπους και τους φαινοτύπους των ατόμων που συμμετέχουν σε όλες τις διασταυρώσεις όλων των γενεών.
  • Ελέγχει με τη στατιστική δοκιμασία χ2, την ταύτιση των παρατηρηθέντων αναλογιών εντός των γονοτύπων και των φαινοτύπων σε μια διϋβριδική διασταύρωση, με γνωστές αναλογίες που εμφανίζονται σε συγκεκριμένες σχέσεις κυριαρχίας μεταξύ των αλληλομόρφων και επίστασης μεταξύ των γονιδίων.
  • Έχει εξοικειωθεί με την έννοια της επίδρασης του περιβάλλοντος στην εκδήλωση του φαινότυπου, το πεδίο/φάσμα αντίδρασης ενός γονότυπου, την αλληλεπίδραση γονότυπου-περιβάλλοντος, τις μελέτες διδύμων, και εφαρμογές τους.
  • Μπορεί να εκτιμήσει τις αναμενόμενες γονοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες στους απογόνους διασταυρώσεων ετεροζυγωτών ατόμων για δύο συνδεδεμένα γονίδια αυτοσωματικά ή φυλοσύνδετα.
  • Μπορεί να εκτιμήσει την απόσταση δύο συνδεδεμένων γονιδίων από τις γονοτυπικές αναλογίες που παρατηρούνται στους απογόνους διασταυρώσεων γι ’αυτά τα γονίδια.
  • Είναι σε θέση να χαρτογραφήσει τρία γονίδια με τη μέθοδο της διασταύρωσης τριών σημείων.
  • Έχει αποκτήσει γνώσεις σχετικά με τον κυτταρικό κύκλο, την μίτωση και την μείωση.
  • Έχει κατανοήσει τους μηχανισμούς φυλοκαθορισμού στο ζωικό βασίλειο με έμφαση σε νηματώδη, δροσόφιλα και άνθρωπο.
  • Έχει μάθει για τη δομή του Υ χρωμοσώματος, και τη σημασία του γονιδίου SRY στη δημιουργία όρχεων στα θηλαστικά, ενώ αντιλαμβάνεται τι συμβαίνει σε περιπτώσεις αντιστροφής φύλου.
  • Έχει κατανοήσει τη δομή του Χ χρωμοσώματος και τη σημασία της αδρανοποίησης του Χ χρωμοσώματος για την αντιστάθμιση της γονιδιακής δόσης μέσω επιγενετικών μηχανισμών.
  • Έχει κατανοήσει τη φυλοσύνδετη κληρονομικότητα, αλλά και τις διαφορές με τη φυλοεπηρεαζόμενη και φυλοπεριορισμένη κληρονομικότητα.
  • Γνωρίζει τα είδη των γονιδιακών μεταλλαγών και κατανοεί την επίπτωσή τους σε επίπεδο πρωτεΐνης αλλά και σε ασθένειες.
  • Γνωρίζει τα είδη των χρωμοσωμικών μεταλλαγών, όπως ελλείψεις, διπλασιασμοί, αναστροφές, και μετατοπίσεις, και θα έχει κατανοήσει πως δημιουργούνται αλλά και την επίπτωσή τους στα άτομα και τους γαμέτες τους.
  • Μπορεί να χρησιμοποιήσει μια πλήρη σειρά μονοσωμικών φυτών για το κυρίαρχο ή υπολειπόμενο αλληλόμορφο ενός γονιδίου και μέσω κατάλληλων διασταυρώσεων να προσδιορίσει το χρωμόσωμα στο οποίο εδράζεται το γονίδιο.
  • Έχει μάθει για την εξωπυρηνική κληρονομικότητα, την ενδοσυμβιωτική υπόθεση, τη μοριακή γενετική των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών, και τις ανθρώπινες ασθένειες που σχετίζονται με μεταλλαγές στο μιτοχονδριακό DNA.
  • Είναι σε θέση να συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για να επιλύσουν με αναλυτικό τρόπο σύνθετα προβλήματα Γενετικής.

Βιβλιογραφία

1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ, Klug, Cummings, Spencer, Palladino, 2016 ,Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι.Μπάσδρα
2. Εισαγωγή στη ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΜΙΧΑΗΛ ΛΟΥΚΑΣ 2010 Εκδόσεις Σταμούλη

NEWSLETTER

Το Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου - ΕΤΔΑ (Μετονομασθέν Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων, ΠΔ 80/27/5/13, ΦΕΚ Α119 28/5/13) προσφέρει στους φοιτητές του το επιστημονικό υπόβαθρο για την ορθολογική αντιμετώπιση επιστημονικών και τεχνολογικών θεμάτων που σχετίζονται με τον τομέα των τροφίμων.
linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram Μετάβαση στο περιεχόμενο