Wymagania do zaliczenia zajęć z genetyki ogólnej

 

rok akademicki 2004/2005

prowadzący: Andrzej Wierzbicki

 

Wymagania są podzielone na dwie grupy:

1. wymagania na zaliczenie – wśród nich wybrałem najważniejsze zagadnienia z wykładów, będę oczekiwał, aby każdy nauczył się wszystkich zagadnień zaliczonych do tej grupy,

2. wymagania na wyższą ocenę – tam umieściłem wszystkie pozostałe zagadnienia poruszane w czasie wykładów, ich znajomości będę wymagał na ocenę wyższą niż 3.

 

 

Wykład 1 (genetyka mendlowska)

wymagania na zaliczenie:

  1. Co to jest genetyka, co to są geny?
  2. Co to znaczy, że natura genów jest dyskretna i jak można to wykazać?
  3. Co znaczą podstawowe pojęcia genetyki mendlowskiej?
  4. Jak brzmią i co oznaczają prawa Mendla?
  5. Jak na podstawie wyniku krzyżówki przewidzieć genotypy? (zadania)
  6. Jak na podstawie genotypów przewidzieć wynik krzyżówki? (zadania)
  7. Jak dziedziczą się grupy krwi u człowieka?
  8. Jak przebiega dziedziczenie genotypu i fenotypu, gdy dwa geny spełniają tę samą funkcję?
  9. Do czego służy test komplementacji?
  10. Na czym polega efekt epistatyczny dwóch genów?
  11. Co to jest penetracja fenotypu?
  12. Jak przebiega dziedziczenie cech determinowanych przez wiele genów?

 

wymagania na wyższą ocenę:

  1. Na czym polegały prace Mendla?
  2. Jak na podstawie wyniku krzyżówki przewidzieć oddziaływania genotyp-fenotyp? (zadania)
  3. Jak na podstawie genotypów i wiedzy na temat oddziaływań genotyp-fenotyp przewidzieć wynik krzyżówki? (zadania)
  4. Na czym polega niepełna dominacja i kodominacja?
  5. Jak przebiega dziedziczenie, gdy pewna kombinacja alleli jest letalna?
  6. Dlaczego oddziaływanie między dwoma allelami jest różne w różnych sytuacjach?
  7. Co to jest i na czym polega efekt pleiotropowy, addytywność fenotypów, komplementacja,  epistatyczność recesywna, epistatyczność dominująca oraz poziom wyrażania fenotypu?

 

Wykład 2 (chromosomowa teoria dziedziczenia)

Wymagania na zaliczenie

  1. Co to są chromosomy?
  2. Na czym polega sprzężenie genu z płcią?
  3. Jak determinowana jest płeć u człowieka?
  4. Na czym polega sprzężenie genów?
  5. Skąd biorą się rekombinanty i co to jest crossing over?
  6. Co to jest odległość między genami i jak się ją wyznacza?
  7. Jak wyznaczyć odległość między genami na podstawie wyników krzyżówki testowej? (zadania)
  8. Jak na podstawie odległości między genami przewidzieć wynik krzyżówki dwucechowej? (zadania)
  9. Co to jest i do czego może służyć mapa genetyczna?
  10. Jak przebiega dziedziczenie wybranej choroby genetycznej człowieka?
  11. Jak na podstawie wiedzy na temat sposobu dziedziczenia danej choroby przewidzieć kto jest zagrożony zachorowaniem? (zadania)

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Na czym polega zachowanie chromosomów analogiczne do zachowania alleli mendlowskich?
  2. Jak udowodnić, że geny leżą na chromosomach?
  3. Jak determinowana jest płeć u różnych organizmów?
  4. Jak zaprojektować eksperyment, który pokaże, że geny są ze sobą sprzężone?
  5. Co to są grupy sprzężeń i jak podzielić geny na grupy sprzężeń?
  6. Jak wyznaczyć odległość między genami na podstawie wyników różnych krzyżówek? (zadania)
  7. Jak na podstawie wyników krzyżówek stworzyć mapę genetyczną? (zadania)
  8. Jak zaprojektować krzyżówkę trójcechową i jak na jej podstawie stworzyć mapę genetyczną? (zadania)
  9. Jak na podstawie mapy genetycznej przewidzieć wyniki różnych krzyżówek dwu- i trójcechowych? (zadania)
  10. Jak na podstawie wiedzy na temat sposobu dziedziczenia danej choroby wyznaczyć prawdopodobieństwo zachorowania? (zadania)
  11. Dlaczego mechaniczne stosowanie praw Mendla do ludzkich cech charakteru jest bezpodstawne?
  12. Jak zastosować test chi-kwadrat do analizy wyników krzyżówek? (zadania)

 

Wykład 3 (struktura materiału dziedzicznego)

Wymagania na zaliczenie

  1. Jaka cząsteczka chemiczna jest nośnikiem informacji dziedzicznej?
  2. Czy geny kodują białka?
  3. Jak zbudowana jest cząsteczka DNA?
  4. Czym się różnią puryny od pirymidyn?
  5. Na czym polega komplementarność nici DNA?
  6. Jak informacja genetyczna jest zapisana w sekwencji DNA?
  7. Dlaczego odkrycie struktury DNA było przełomowym momentem w biologii?
  8. W jaki sposób liniowa natura genów potwierdza model Watsona i Cricka?
  9. Jak eksperymentalnie wykazać liniową naturę genów?
  10. Co to znaczy, że replikacja DNA jest semikonserwatywna?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jakie ogólne wymagania powinna spełniać cząsteczka chemiczna będąca nośnikiem informacji dziedzicznej?
  2. Jak eksperymentalnie pokazać, że DNA jest nośnikiem informacji dziedzicznej?
  3. Jak się uzyskuje i do czego mogą służyć auksotrofy?
  4. Jak eksperymentalnie pokazać, że geny kodują enzymy?
  5. Na podstawie jakich informacji Watson i Crick wymyślili model struktury DNA?
  6. Jakie były główne założenie modelu Watsona i Cricka?
  7. Jakie znaczenie dla funkcjonowania materiału genetycznego ma komplementarność nici DNA?
  8. Jak eksperymentalnie zweryfikować alternatywne modele replikacji DNA?

 

Wykład 4 (kod genetyczny i białka)

Wymagania na zaliczenie

  1. Co mutacja zmienia w białku kodowanym przez zmutowany gen?
  2. Jaka cecha białka jest zapisana w sekwencji DNA?
  3. Co to jest kod genetyczny?
  4. Jakie są ogólne właściwości kodu genetycznego?
  5. Jak korzystając z tabeli kodu genetycznego na podstawie sekwencji DNA przewidywać sekwencję białka?
  6. Czy kod genetyczny jest uniwersalny?
  7. Jakie jest znaczenie białek w organizmach żywych?
  8. Z czego są zbudowane białka?
  9. Co określa funkcję białka?
  10. Co określa strukturę białka?
  11. Co to są domeny białkowe?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jak eksperymentalnie wykazać kolinearność mapy genetycznej i sekwencji białka i jak fakt ten pokazuje, że sekwencja białka jest zapisana w sekwencji DNA?
  2. Jak teoretycznie można przewidywać ogólne właściwości kodu genetycznego?
  3. Jak eksperymentalnie wykazać, że kod genetyczny jest nie zachodzący, bezprzecinkowy i trójkowy?
  4. Jak eksperymentalnie ustalić, który kodon koduje który aminokwas?
  5. Co to jest preferencja kodonów i jakie ma znaczenie?
  6. Na czym polegają odstępstwa od uniwersalności kodu genetycznego?
  7. Jak eksperymentalnie pokazać, że strukturę białka określa jego sekwencja?
  8. Co to jest struktura pierwszo- drugo- trzecio- i czwartorzędowa?
  9. Jakie znaczenie ma modularna budowa białek?
  10. Co to są białka opiekuńcze?
  11. Czy na podstawie sekwencji można przewidzieć strukturę białka?

 

Wykład 5 (transkrypcja i translacja)

Wymagania na zaliczenie

  1. Jakie są drogi przepływu informacji genetycznej?
  2. Jakie jest znaczenie RNA?
  3. Na czym polega proces transkrypcji?
  4. Jakie jest znaczenie białek oddziałujących z DNA w inicjacji transkrypcji?
  5. Jak przebiega inicjacja transkrypcji u Procariota i Eucariota?
  6. Jakie rodzaje transkryptów są produkowane przez poszczególne eukariotyczne polimerazy RNA?
  7. Jak przebiega elongacja transkrypcji?
  8. Jakie jest znaczenie rozładowywania superhelikalności DNA?
  9. Co wyznacza koniec transkrypcji?
  10. Na czym polega obróbka transkryptu?
  11. Co to są introny, egzony i splicing?
  12. Na czym polega proces translacji?
  13. W jaki sposób w procesie translacji interpretowany jest kod genetyczny?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jaka jest budowa sekwencji regulujących inicjację transkrypcji?
  2. Jakie cechy cząsteczki DNA rozpoznają białka wiążące się do DNA specyficzne i niespecyficzne wobec sekwencji?
  3. Jak jest zbudowany bakteryjny holoenzym polimerazy RNA
  4. Dlaczego różne klasy transkryptów są produkowane przez różne polimerazy RNA?
  5. Jaka jest orientacyjna szybkość elongacji transkrypcji?
  6. Jakie jest znaczenie i struktura czapeczki i reszty poli A?
  7. Jaki jest mechanizm reakcji splicingu?
  8. Jaki jest mechanizm inicjacji, elongacji i terminacji translacji?
  9. Jak jest zbudowany rybosom?
  10. Jak zbudowany jest tRNA?
  11. Jak syntetyzowane są aminoacylo-tRNA?
  12. Dlaczego jest mniej rodzajów tRNA niż kodonów kodu genetycznego?

 

Wykład 6 (genomy)

Wymagania na zaliczenie

  1. Co to jest gen?
  2. Jak zbudowany jest gen?
  3. Jaka jest orientacyjna liczba genów i wielkość genomów u bakterii i u człowieka?
  4. Jakie sekwencje są zapisane w DNA między genami?
  5. Czym się różnią genomy organizmów prokariotycznych od genomów organizmów eukariotycznych?
  6. Co to są i czym się charakteryzują genomy organellowe?
  7. Jakie jest znaczenie zsekwencjonowania genomu człowieka?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Czym różni się definicja genetyczna genu od definicji molekularnej?
  2. Czy istnieje związek między wielkością genomu a złożonością organizmów?
  3. Co to są pseudogeny?
  4. Co to jest i jakie ma właściwości satelitarny DNA?
  5. Co to są i czym się charakteryzują retrotranspozony i retrowirusy?
  6. Co to są i jakie mają właściwości transpozony?
  7. Jaki jest orientacyjny udział sekwencji niekodujących w genomach różnych grup organizmów?
  8. Na czym polega teoria endosymbiozy?
  9. Jaki jest mechanizm działania techniki sekwencjonowania DNA?
  10. Jak przebiega proces sekwencjonowania genomu?

 

Wykład 7 (regulacja ekspresji genów)

Wymagania na zaliczenie

  1. Dlaczego ekspresja genów musi być regulowana?
  2. Na jakich poziomach ekspresja genów jest regulowana?
  3. Co to jest chromatyna i na czym polega jej nukleosomowa struktura?
  4. Jakiego rodzaju mechanizmy regulują inicjację transkrypcji u Procariota i Eucariota?
  5. Co to jest alternatywny splicing?
  6. Jakie cechy białka decydują o jego transporcie do właściwego przedziału komórkowego?
  7. Co to są modyfikacje posttranslacyjne białek?
  8. Jakie jest znaczenie regulacji ekspresji genów na poziomie degradacji białka?
  9. Czy poszczególne procesy regulacji ekspresji genów działają niezależnie, czy też są ze sobą połączone?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. W jaki sposób struktura chromatyny reguluje dostępność do DNA?
  2. Co to jest i jakie ma znaczenie metylacja DNA?
  3. Jak regulowana jest aktywność operonu laktozowego?
  4. W jaki sposób ekspresja genów może być regulowana na poziomie terminacji transkrypcji?
  5. Jakie są odmiany alternatywnego splicingu?
  6. W jaki sposób regulowana jest stabilność mRNA?
  7. W jaki sposób regulowana jest inicjacja translacji?
  8. Na czym polega obróbka proteolityczna białek?
  9. Jak modyfikacje posttranslacyjne wpływają na funkcje białek?
  10. Jak regulowana jest stabilność białek?
  11. Co to jest i na czym polega interferencja RNA?

 

Wykład 8 (replikacja i mutageneza)

Wymagania na zaliczenie

  1. Jakie jest znaczenie replikacji DNA?
  2. Co determinuje miejsce inicjacji replikacji?
  3. Co to są startery, w jaki sposób są tworzone i w jaki sposób usuwane?
  4. Jaka jest orientacja reakcji syntezy DNA i w jaki sposób replikowane są obie nici DNA?
  5. Jakie enzymy są obecne w widełkach replikacyjnych i jakie spełniają funkcje?
  6. Dlaczego podczas replikacji DNA musi być rozplatany?
  7. Co to są telomery i jakie jest ich znaczenie?
  8. Co to jest mutacja i jakie są rodzaje mutacji?
  9. Jak mutacje mogą wpłynąć na funkcjonowanie genu?
  10. Jakie są przyczyny mutacji?
  11. Jakie istnieją czynniki mutagenne?
  12. Co to są mutacje chromosomowe i jakie istnieją ich rodzaje?
  13. Czym różnią się mutacje chromosomowe zbalansowane od niezbalansowanych?
  14. Jakie jest znaczenie poliploidyzacji w hodowli roślin?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jak przebiega inicjacja replikacji?
  2. Jakie są i czym się różnią typy topoizomeraz DNA?
  3. Jakie aktywności enzymatyczne obecne są w polimerazach DNA i jakie mają znaczenie?
  4. Na czym polega mechanizm terminacji replikacji u Procariota?
  5. Jaki jest mechanizm wydłużania telomerów?
  6. Dlaczego spontaniczne przyjęcie przez zasadę azotową w formy enolowej lub iminowej może być przyczyną mutacji?
  7. Dlaczego sekwencje repetytywne szczególnie sprzyjają błędom podczas replikacji?
  8. Jaki jest mechanizm działania poszczególnych czynników mutagennych?
  9. Jakie są skutki mutacji chromosomowych u człowieka?

 

Wykład 9 (naprawa DNA, rekombinacja, geny a rozwój i zdrowie)

Wymagania na zaliczenie

  1. Czym różnią się poszczególne systemy naprawy DNA?
  2. Jakie jest znaczenie naprawy i rekombinacji DNA?
  3. Jaki jest mechanizm rekombinacji homologicznej?
  4. W jaki sposób ekspresja genów reguluje rozwój kwiatu u Arabidopsis?
  5. Czym różni się rozwój mozaikowy od regulacyjnego?
  6. W jaki sposób przeciwciała osiągają różnorodność porównywalną z różnorodnością antygenów?
  7. Jaki jest mechanizm jednej wybranej jednogenowej choroby genetycznej?
  8. Jaki jest mechanizm powstawania nowotworów?
  9. Co to są supresory nowotworów i onkogeny?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jaki jest mechanizm działania poszczególnych systemów naprawy DNA?
  2. Jaki jest mechanizm rekombinacji umiejscowionej?
  3. W jaki sposób gradienty morfogenów regulują rozwój?
  4. Jaki jest mechanizm trzech wybranych jednogenowych chorób genetycznych?
  5. Na czym polega złożony mechanizm dziedziczenia chorób takich jak schizofrenia?
  6. Jaki jest mechanizm działania jednego wybranego supresora nowotworów i jednego wybranego onkogenu?
  7. Jaki jest mechanizm powstawania nowotworów dziedzicznych?
  8. Na czym polega gra między genami a środowiskiem w determinacji niektórych cech?

 

Wykład 10 (genetyka populacji i ewolucja)

Wymagania na zaliczenie

  1. Co to jest i na czym polega ewolucja?
  2. Na czym polega ewolucja na poziomie genetycznym?
  3. Jakie są założenia równowagi Hardy-Weinberga?
  4. Jak znając częstość genotypów w populacji wyznaczyć częstość poszczególnych alleli oraz innych genotypów? (zadania)
  5. Co to jest i na czym polega dryf genetyczny?
  6. Co to jest gatunek?
  7. Czy życie na Ziemi mogło powstać spontanicznie?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Na czym polega zmiana częstości alleli i powstawanie nowych alleli?
  2. W jaki sposób powstają nowe geny?
  3. Jakie są mechanizmy specjacji?
  4. Co to jest mikroewolucja i makroewolucja?
  5. Na czym polega teoria świata RNA?

 

Wykład 11 (techniki genetyki molekularnej)

Wymagania na zaliczenie

  1. Na jakiej zasadzie działa i do czego służy elektroforeza DNA?
  2. W jaki sposób można uzyskać sztucznie stworzoną cząsteczkę DNA?
  3. Co to są i do czego służą enzymy restrykcyjne oraz plazmidy?
  4. W jaki sposób można połączyć cząsteczki DNA?
  5. Jaka jest zasada działania PCR?
  6. Na czym polega hybrydyzacja kwasów nukleinowych?
  7. Do czego służą mikromacierze DNA?
  8. Co to jest i do czego służy immunodetekcja białek?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. Jak można wprowadzić plazmid do bakterii i jak można plazmid z bakterii wyizolować?
  2. Czym charakteryzują się sekwencje rozpoznawane i przecinane przez enzymy restrykcyjne?
  3. Jak można wykonać mapę restrykcyjną cząsteczki DNA? (zadania)
  4. Jakie istnieją sposoby zapobiegania zamykaniu się plazmidu bez wstawki?
  5. Do czego można zastosować PCR?
  6. Jakie istnieją odmiany hybrydyzacji i do czego służą?
  7. Na jakiej zasadzie działają mikromacierze DNA?

 

Wykład 12 (genetyka stosowana)

Wymagania na zaliczenie

  1. Jak hodowla pozwala na uzyskanie organizmów o dużych walorach użytkowych?
  2. Na czym polega hodowla czystych linii?
  3. Co to jest heterozja?
  4. Co to są organizmy modyfikowane genetycznie (omg)?
  5. Jakie jest znaczenie poszczególnych etapów uzyskiwania omg?
  6. Jakie istnieją techniki wprowadzania DNA do komórek?
  7. Do czego można zastosować omg?
  8. Na czym polegają zagrożenia związane z omg?

 

Wymagania na wyższą ocenę

  1. W jaki sposób należy przygotować DNA do uzyskania omg?
  2. Jaka jest zasada działania transformacji przy pomocy Agrobacterium?
  3. Jak można kierować miejscem integracji transgenu do genomu?
  4. Jakie jest znaczenie miejsca integracji transgenu w genomie?
  5. Jak dokonuje się selekcji transformantów?
  6. Jak odtwarza się cały organizm z pojedynczej transgenicznej komórki?
  7. W jaki sposób przy pomocy omg można ustalić funkcję genu?
  8. Jak można zwiększyć wydajność organizmów przez modyfikację genetyczną?
  9. Jak można wykorzystać omg do oczyszczania środowiska?
  10. Jakie istnieją sposoby zwiększania bezpieczeństwa stosowania omg?