A genetika és növénynemesítés alapjai

Tartalom

1. A NUKLEINSAVAK (György Zs ) 7
1.1 Mendeltől a molekuláris genetikáig 7
1.2 A nukleinsavak felépítése 8
1.2.1 Bázisok 8
1.2.2 Cukor 9
1.2.3 Foszfátcsoport 9
1.2.4 Polinukleotid lánc 10
1.3 A dezoxiribonukleinsav (DNS) 11
1.4 A ribonukleinsav RNS 12
1.5 A DNS denaturációja 13
1.6 A nukleinsavak elhelyezkedése a sejtben 14
1.7 Kromoszóma 15
1.7.1 A kromoszómák felépítése 17
1.8 A DNS-replikáció (Halász J.) 18
1.8.1 A replikáció folyamata 19
2 A SEJTOSZTÓDÁS TÍPUSAI, LEFOLYÁSA ÉS GENETIKAI
KÖVETKEZMÉNYEI (Pedryc A.) 23
2.1 Sejtciklus 23
2.1.1 Interfázis 23
2.2 A mitózis fázisai 24
2.3 A sejtciklus szabályozása 26
2.4 Az osztódási orsó felépítése és szerepe a sejtosztódásban 27
2.4.1 Az osztódási orsó feladata 27
2.4.2 A centriólum szerkezete 28
2.4.3 Az osztódási orsó szerkezete 29
2.5 A meiózis folyamata 30
2.5.1 Meiózis I. 31
2.5.2 Meiózis II. 33
2.6 A meiózis mint a genetikai változékonyság egyik forrása 34
2.7 Gaméták képződése 36
2.7.1 Mikrosporogenezis 36
2.7.2 Makrosporogenezis 38
2.7.3 Megtermékenyülés 38
3 GREGOR MENDEL MUNKÁSSÁGA, KLASSZIKUS GENETIKAI
TÖRVÉNYSZERŰSÉGEK (Pedryc A.) 39
3.1 Gregor Mendel 39
3.2 A mendeli kísérletek alapanyaga 40
3.3 A mendeli keresztezések 41
3.3.1 Monohibrid keresztezés 41
3.3.2 Dihibrid keresztezésből származó nemzedékek elemzése 43
3.3.3 A genotípusok és fenotípusok arányainak változása az öntermékenyülés során 45
3.3.4 A mendeli törvények mai magyarázata 46
3.4 Főbb eltérések a mendeli rendszertől 48
3.4.1 Intermedier öröklődés 48
3.4.2 Poliallélia 49
3.5 Génkölcsönhatások 49
3.5.1 Episztázis - gátló génkölcsönhatás 50
3.5.2 Komplementer génhatás 52
3.5.3 A szupresszor génhatás 54
3.5.4 Polimer vagy additív génhatás 54
4 GENETIKAI REKOMBINÁCIÓ (Pedryc A.) 56
4.1 Függetlenül kombinálódó és kapcsolt gének 56
4.1.1 Két teljesen kapcsolt tulajdonság öröklődése 57
4.1.2 Két függetlenül kombinálódó tulajdonság öröklődése 58
4.1.3 A részben kapcsolt gének öröklődése 59
5 A POLIPLOIDIA (Pedryc A.) 63
5.1 A poliploidok keletkezése 64
52 Az autopoliploidok 65
5.2.1 Az autotetraploidok 65
5.2.2 Az autotríploidok 66
5.3 Az allopoliploidok 67
5.4 Ahaploidia 69
5.5 Poliploid sorozatok 70
5.6 Az aneuploidia 71
6 A FEHÉRJÉK (Hegedűs A.) 72
7 A GÉN FOGALMA, FELÉPÍTÉSE ÉS MŰKÖDÉSE (Hegedűs A.) 75
7.1 A gén fogalma és felépítése 75
72 Transzkripció: DNS-ből mRNS 77
7.3 Transzláció: mRNS-ből fehérje 79
7.4 A genetikai kód 81
7.5 A mutációk 81
8 AZ EUKARIÓTA GÉNSZABÁLYOZÁS ALAPJAI (Oláh R.) 84
9 A GENOM (Halász J.) 92
10 DNS-ALAPÚ VIZSGÁLATOK, MOLEKULÁRIS MARKEREZÉS (György Zs.) 93
10.1 A DNS-elemzés alapmódszerei 93
10.1.1 A DNS-koncentráció meghatározása spektrofotométerrel 93
10.1.2 Gélelektroforézis 94
10.2 PCR - Polimeráz Láncreakció 94
10.2.1 A PCR-technika alkalmazásának területei 96
10.3 Molekuláris markerezési eljárások 97
10.3.1 RFLP 97
10.4 PCR alapú technikák 98
10.4.1 RAPD 98
10.4.2 Mikroszatellitek 99
10.4.3 AFLP 100
10.4.4 Szekvenálás - A bázissorrend meghatározása 102
10.4.5 Microarray, DNS-chip 105
11 A NÖVÉNYNEMESÍTÉS ALAPFOGALMAI (Pedryc A.) 105
11.1 A fajta fogalma 105
11.2 A nemesítési módszer kiválasztását befolyásoló tényezők 105
11.2.1 Termékenyülési viszonyok 106
11.2.1.1 Öntermékenyülő növények 106
11.2.1.2 Idegentermékeny ülők 107
11.2.1.3 A vegetatív szaporítás lehetősége 107
11.3 A nemesítési alapanyagok 107
11.3.1 Vadfajok 109
11.3.2 Tájfajták 109
11.3.3 Termesztett fajták 110
11.3.4 Mutánsok 110
11.4 A szelektált tulajdonságok típusai 111
11.4.1 Kvalitatív tulajdonságok 111
11.4.2 Kvantitatív tulajdonságok 111
11.4.3 Örökölhetőség 113
12 ALAPVETŐ NEMESÍTÉSI ELJÁRÁSOK (Pedryc A.) 114
12.1 Szelekciós nemesítés 114
12.2 Kombinációs nemesítés 114
12.2.1 Öntermékenyülők kombinációs nemesítése 114
12.2.1.1 Egyedszelekció (pedigré módszer) 115
12.2.1.2 Ramsch módszer 118
12.2.1.3 Visszakeresztezéses nemesítés (back cross) 119
12.2.2 Idegentermékenyülő növények nemesítésének genetikai alapjai 121
12.3 Heterózisnemesítés 122
12.3.1 A heterózis jelensége 122
12.3.2 Beltenyésztés 125
12.3.3 A kukorica Fi hibridek térhódítása a XX. században 126
12.3.4 Az Fi hibridek előállításának lépései a fakultatív idegentermékenyülő fajok
esetében 128
12.3.4.1 A beltenyésztett vonalak előállítása és értékelése 128
12.3.5 Hibridvetőmag előállítása 130
12.3.6 A heterózisnemesítés jelentősége 130
13 BIOTECHNOLÓGIAI MÓDSZEREK A NÖVÉNYNEMESÍTÉSBEN (Oláh R.) 132
13.1 Bevezetés 132
13.2 Nemesítési problémák megoldása biotechnológiai módszerekkel 132
13.2.1 Szelekció 132
13.2.2 Szaporítás mesterséges (in vitro) körülmények között 133
13.2.3 Mikroszaporítás 134
13.2.4 Kórokozó-mentesítés 136
13.2.5 Sejtszintű mutánsizolálás 137
13.2.6 Markerekkel támogatott szelekció (MAS) 138
13.2.7 Keresztezéses nemesítés 138
13.2.7.1 Szomatikus sejthibridizáció 138
13.2.7.2 Genetikai transzformáció 139
13.2.7.3 Géntranszformációs rendszerek 140
13.2.8 Heterózisnemesítés 143
13.3 A biotechnológia eredményei a növény nemesítésben (Halász J.) 143
13.3.1 Genetikailag módosított növények a köztermesztésben 143
13.3.2 A GM technológia jövőbeli lehetőségei 145
14 FAJTAMINŐSÍTÉS, FAJTAVÉDELEM (Oláh R) 147
15 TÁRGYMUTATÓ 150

Témakörök