Die Vorlesung Tierzucht und Genetik im 2. und 3. FS beschäftigt sich mit Aspekten der klasssischen und molekularen Genetik, der Populationsgenetik und der Pathogenetik. Dabei arbeiten wir gemeinsam mit der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Halle.

Inhalt und Lernziele der Vorlesung Tierzucht und Genetik (42 Std)

Gemeinsam mit der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Halle ist das Institut für Immunologie verantwortlich für die Vorlesung Tierzucht und Genetik, wobei Mitarbeiter des Instituts für Immunologie das Teilgebiet Genetik lesen.

Klasssische und Molekulare Genetik

  • Aufbau der DNA und der Verpackung in der Zelle
  • Aufbau von Genen (incl. Kontrollelementen)
  • Verständnis der Abläufe
    • von Transkription zur Translation
    • während der Mitose (inkl. Semikonservative Replikation der DNA und die Reparaturfunktionen der DNA-Polymerasen)
    • während der Meiose (inkl. Inter- und intrachromosomaler Rekombinationen)
  • Grund für Mutationen durch Basenveränderungen
  • Physikochemische Veränderung von Basen (z.B. Tautomerie)
  • Reparaturmöglichkeiten
  • Mutationsarten
  • Gen
  • Chromosom
  • Genom
  • Einflüsse auf die Vererbung
  • Vererbung nach Mendel
  • Einflüsse von Kopplungen und Pleiotropien
  • Dominanz-Rezessivität, intermediäre Erbgänge
  • Stammbäume interpretieren (im Bereich Pathogenetik, abhängig von der Lage des entsprechenden Gens)
  • Einfluss von Epi-/Hypostasien
  • Evolution und Artentstehung
  • Mechanismen der Evolution
  • Domestikation von Tieren

Populationsgenetik

  • Weitergabe von Genen in einer Population (Selektion, Mutation, genetische Drift)
  • Nachkommensprüfung
  • Verwandtschaft & Inzucht
  • Phänotypische Leistungsmerkmale (Erblichkeit (Heratibilität)

Pathogenetik

  • Vererbung von Erkrankungen (Formen)
  • Monogenetische und multifaktorielle Erkrankungen (Beispiele)
  • „Qualzuchten“
  • Disposition
  • Stammbaumanalysen
  • Y-Chromosom
  • Diagnostik
  • Entwicklungsgenetik
  • Epigenese (Methylierungen)
  • Aufbau der DNA und ihrer Elemente erläutern können
  • Aufbau von Genen erläutern und beschreiben können
  • Elemente der Transkriptionskontrolle benennen und die Funktion erläutern können
  • Aufbau von Chromosomen und Chromosomensätzen beschreiben können
  • Aufbau des Genoms erläutern können
  • Genexpressionen beschreiben können
  • den genetischen Code schildern können
  • die Einzelschritte von Transkription zu Translation (vom Gen zum Protein) erläutern und beschreiben können
  • Replikation erläutern können
  • Zellzyklus beschreiben können
  • Mitosen und ihre Sonderformen erläutern können
  • die Vorgänge bei der Mitose beschreiben können (die einzelnen Stadien wissen)
  • die Schritte der Meiose erläutern können
  • Formen des Kernphasenwechsels nennen können
  • Geschlechtsdeterminierungen (insb. bei Säugern und Vögeln) erklären können
  • geschlechtschromosomale Vererbung über Gonosomen beschreiben können
  • geschlechtsbegrenzte Vererbung erklären können
  • DNA-Reparaturmechanismen nennen können
  • Veränderung durch Methylierung, Alkylierung, Deaminierung, Oxidation und Mesomerien erläutern können
  • Reparaturmöglichkeiten der Zelle nennen können
  • Mutationsformen (Stille, Missense, Nonsense, dynamische Mutation; Insertion) erläutern können
  • induzierte Mutation im Rahmen der Transgenese von Tieren erläutern können
  • Zweck der Erstellung von trangenen Tieren nennen können
  • Methoden zur Transgenese nennen können
  • Aufbau der benötigten Elemente für Vektoren zur Transgenese von Tieren nennen können
  • Gene targeting erläutern können
  • konditionale Transgenese erläutern können
  • Grund für Klonierungen und Methoden der Klonierung nennen können
  • Diagnostische Methoden  (u.a. PCR, Sequenzanalysen) zur Ermittlung von Genmutationen benennen und erklären können
  • Formen der Mutation (Duplikation, Deletion, Inversion, Translokation) benennen und erläutern können
  • diagnostische Verfahren zur Ermittlung von Genomund Chromosomenmutationen benennen und erläutern können
  • die Mendelschen Regeln (insb. Letalfaktoren) benennen und erläutern können
  • Gründe für modifizierte Spaltungen nennen und beschreiben können
  • modifizierte Spaltungen durch Kopplungen und Pleiotropien erläutern können
  • epigenetische Einflüsse auf die Vererbung von Merkmalen benennen und beschreiben können (insb. Genomic imprinting durch Methylierungen)
  • Genkartierungen von gekoppelten Genen beschreiben können
  • Formen der intragenischen Wechselwirkungen nennen und erklären können
  • Penetranz und Expressivität von Genen erläutern können
  • Formen der Vererbung (autos. dom., autos. rez., gonos. dom., gonos. rez.) erläutern können >>> im Bereich Pathogenetik Stammbäume interpretieren und erstellen können
  • Formen der intergenischen Wechselwirkungen (Redundanz, Epistasie, Komplementarität) benennen und erklären können
  • Triebkräfte der Evolution benennen können
  • Adaptation von Populationen an Umweltbedingungen erläutern können
  • Migrationen und Bastardisierung beschreiben können
  • Variabiltitäten innerhalb von Populationen nennen können
  • Charakter von Mutationen und Mutationsraten auf die Evolution nennen können
  • Populationstrukturen benennen können
  • Selektionsformen benennen und erläutern können
  • Definition des Artbegriffs benennen können und die Artbildung erklären können
  • den Begriff der Molekularen Uhr erläutern können
  • die Wirkung der Genetischen Drift/Genfluss auf die Artentwicklung benennen können
  • Wirkung der eingeschränkten Rekombination bei Domestikation erläutern können
  • domestizierte Tierarten und ihre Wildform benennen können
  • Geschichte der Domestikation von wichtigen Haustierspezies benennen können und die molekulargenetischen Grundlagen benennen können mit denen die Domestikation dieser Rassen ermittelt wurde
  • die Möglichkeit des Genflusses bei domestizierten Formen beschreiben können
  • den Begriff der reproduktiven Isolation bei domestizierten Formen erläutern können
  • Grund für Variabilitätserhöhung und Parallelbildungen bei Haustierformen nennen können
  • quantitative und qualitative Merkmale benennen können
  • Genotypund Allfrequenzen bestimmen können
  • den Begriff des Genotypischen Gleichgewichts erläutern können
  • Hardy-Weinberg-Gesetz anwenden können
  • Selektionsformen (gegen dominant, gegen rezessiv, für Heterozygotie, gegen Heterozygotie) benennen können
  • Selektion-Mutation Gleichgewichte benennen können
  • Selektions/Fitness-Koeffizienten von ausgewählten Selektionsgängen bestimmen können
  • die genetische Last der verschiedenen Selektionsformen benennen können
  • Formen der Nachkommensprüfung (u.a. Stammbaumanalyse, molekulargenetische Testverfahren usw.) benennen, erläutern und anwenden können
  • die Begriffe der Verwandtschaft und Inzucht erläutern können
  • Inzuchtund Verwandtschaftskoeffizienten bestimmen können (unter Anwendung der entsprechenden Formeln)
  • die Wirkung von Inzuchtdepression und Heterosis-Effekten erläutern können
  • die Begriffe der quantitativen Genetik anwenden können
  • additive/Dominanzeffekte auf die Zucht erläutern können
  • phänotypische Varianzen innerhalb einer Gruppe benennen können
  • Heritabilität erläutern können
  • Korrelationen zwischen Leistungsmerkmalen benennen können
  • Selektion/Selektionserfolg beschreiben und ermitteln können
  • Zuchtverfahren nennen können
  • Erblichkeit von Erkrankungen, Anteil von Vererbung und Umwelteinflüssen benennen und erläutern können
  • Formen der Erkrankungen (Familienstammbaumanalyse, dominant/rezessiv, autsomal/gonosomal
  • den Begriff der Phänokopie erläutern können
  • Korrelation zwischen Erkrankungswahrscheinlichkeiten und Ähnlichkeit betroffener Individuen beschreiben können
  • Familiäre und rassespezifische Erkrankungen benennen können
  • Formen von Erkrankungen anhand von familiären Stammbaumanalysen (dominant/rezessiv, autosomal/gonosomal) ermitteln können
  • Beispiele für monogentische Erkrankungen (inkl. Grundlage) benennen können
  • Beispiele für multifaktorielle Erkrankungen (inkl. Grundlage) benennen können
  • Formen der Fellfarb-Regulation (z.B. Agouti/Extension-Locus usw.) beschreiben können
  • SNPund Whole-Genome-Untersuchungen am Beispiel der Felltextur-Regulation bei Hunden benennen können
  • Qualzuchten bei Haustierformen inkl. Grundlage (z.B. Brachyzephalie, veränderte Augen/Extremitäten/Wirbelsäule usw.) benennen können
  • Qualzuchten bei Hunden, Katzen, Kaninchen, Zier-/Rassetauben, Geflügel, Ziervögeln, Fischen nennen können
  • verbotene Zuchtkonstellationen benennen können
  • den Begriff der Disposition in Bezug auf vererbbare Erkrankungen erläutern können
  • diagnostische Verfahren zur Ermittlung von Dispositionen (z.B. SNPs, Mikorsatelliten etc.) erklären können
  • Allel-Zuchtwert-Korrelationen (am Beispiel der HD beim Schäferhund) benennen können
  • Verfahren zur Erstellung von Stammbäumen (in Bezug auf Arten) wie z.B. das Distanz-Verfahren und Parsimony beschreiben können
  • den Begriff der Genealogie erläutern können
  • die Ermittlung von Verwandtschaftsverhälntissen mit Hilfe von Haplotypen am Beispiel der Urmütter und Urväter erläutern können
  • die Ermittlung der Domestikation von Schwein und Rind mit Hilfe von molekulargenetischen Methoden erläutern können
  • die zeitliche Entwicklung des Y-Chromosoms (insb. die Funktion von sry) beschreiben können
  • die Mutationsrate des Y-Chromosoms abschätzen können
  • Y-chromosomale Erbgänge (in Bezug auf Erkrankungen) beschreiben und auswerten können
  • neben diesen vom Vater vererbten Erkrankungen, auch die durch die Mutter vererbten mitochondrialen Erbgänge (Mitochondriopathien) beschreiben und Stammbäume auswerten können
  • ausgewählte genetische Erkrankung bei Rindern erläutern können
  • die Identifizierung des Gens für CVM und die Testung des Gens erklären können
  • die Ursache der Arachnomelie des Rindes beschreiben und die Vererbung, Ermittlung des Erbgangs, Kartierung und Tests erläutern können
  • TSE (insb. BSE und die Modelle der Entstehung, Speziesbarrieren und Pathogenetik bei hereditären Formen) erläutern können
  • Risikoabschätzung von Schäfen für die Entwicklung von Scrapie durchführen können
  • Bedeutung von Strukturgenen für die Ausprägung von phänotypischen, organischen Merkmalen anhand von Master-Kontroll (Hox-Genen) erläutern können
  • hierzu am Beispiel von Drosophila und insb. der Extremitätenentwicklung bei Säugern und Vögeln die Bedeutung der Kontrollgene von für die Regulation der Körpergliederung und die Umwandlung von Strukturen erläutern können
  • die Beeinflussung von epigenetischen Faktoren (wie z.B. der Methylierung von Genen) für die Ausprägung von Phänotypen und Mutationen an Hand des Beispiels der Regulation der Fellfarbe bei Agouti-Mäusen unter Einwirkung von methylierenden und demethylierenden Substanzen erläutern können
  • die Diagnostik von epigenetischen Veränderungen des Genoms mit Hilfe der Bisulfit-Sequenzierung erläutern können

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