Die Vorlesung Tierzucht und Genetik im 2. und 3. Fachsemester 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.

Die Genetik in der Veterinärmedizin beschäftigt sich mit vielfältigen Fragen rund ums Tier, z.B. warum sehen unsere Haustiere so aus, wie sie sind, woher stammen sie, was für genetische Krankheiten weisen sie auf und wie kann man diese diagnostizieren. Außerdem werden Verwandtschaftsverhältnisse aufgeklärt, bedenkliche Zuchtformen besprochen, Regeln der Vererbung erörtert und evolutive Prozesse beleuchtet.

Genetik

Inhalt und Lernziele der Vorlesung Tierzucht und Genetik (Teilgebiet Genetik)

Gemeinsam mit der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Halle ist das Institut für Immunologie verantwortlich für die Vorlesung Tierzucht und Genetik, wobei Beschäftigte des Instituts für Immunologie das Teilgebiet Genetik in 42 Vorlesungsstunden lesen.

Molekulargenetik (inkl. Formalgenetik und Zytogenetik)

  • 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 (Heritabilität)

Pathogenetik

  • Vererbung von Erkrankungen (Formen)
  • Monogenetische und multifaktorielle Erkrankungen (Beispiele)
  • „Qualzuchten“
  • Disposition
  • Stammbaumanalysen
  • Y-Chromosom
  • Diagnostik
  • Entwicklungsgenetik
  • Epigenese (Methylierungen)

Wenn Sie die Vorlesung besuchen können Sie:

  • Den Aufbau der DNA und ihrer Elemente erläutern
  • Den Aufbau von Genen erläutern und beschreiben
  • Elemente der Transkriptionskontrolle benennen und die Funktion erläutern
  • Den Aufbau von Chromosomen und Chromosomensätzen beschreiben
  • Den Aufbau des Genoms erläutern
  • Genexpressionen beschreiben
  • Den genetischen Code schildern
  • Die Einzelschritte von Transkription zu Translation (vom Gen zum Protein) erläutern und beschreiben
  • Replikation erläutern
  • Den Zellzyklus beschreiben
  • Mitosen und ihre Sonderformen erläutern
  • Die Vorgänge bei der Mitose beschreiben (die einzelnen Stadien wissen)
  • Die Schritte der Meiose erläutern
  • Formen des Kernphasenwechsels nennen
  • Geschlechtsdeterminierungen (insb. bei Säugern und Vögeln) erklären
  • Geschlechtschromosomale Vererbung über Gonosomen beschreiben
  • Geschlechtsbegrenzte Vererbung erklären
  • DNA-Reparaturmechanismen nennen
  • Veränderung durch Methylierung, Alkylierung, Deaminierung, Oxidation und Mesomerien erläutern
  • Reparaturmöglichkeiten der Zelle nennen
  • Mutationsformen (Stille, Missense, Nonsense, dynamische Mutation; Insertion) erläutern
  • Induzierte Mutation im Rahmen der Transgenese von Tieren erläutern
  • Zweck der Erstellung von trangenen Tieren nennen
  • Methoden zur Transgenese nennen
  • Aufbau der benötigten Elemente für Vektoren zur Transgenese von Tieren nennen
  • Gene targeting erläutern
  • Konditionale Transgenese erläutern
  • Grund für Klonierungen und Methoden der Klonierung nennen
  • Diagnostische Methoden  (u.a. PCR, Sequenzanalysen) zur Ermittlung von Genmutationen benennen und erklären
  • Formen der Mutation (Duplikation, Deletion, Inversion, Translokation) benennen und erläutern
  • Diagnostische Verfahren zur Ermittlung von Genomund Chromosomenmutationen benennen und erläutern
  • Die Mendelschen Regeln (insb. Letalfaktoren) benennen und erläutern
  • Gründe für modifizierte Spaltungen nennen und beschreiben
  • Modifizierte Spaltungen durch Kopplungen und Pleiotropien erläutern
  • Epigenetische Einflüsse auf die Vererbung von Merkmalen benennen und beschreiben (insb. Genomic imprinting durch Methylierungen)
  • Genkartierungen von gekoppelten Genen beschreiben
  • Formen der intragenischen Wechselwirkungen nennen und erklären
  • Penetranz und Expressivität von Genen erläutern
  • Formen der Vererbung (autos. dom., autos. rez., gonos. dom., gonos. rez.) erläutern können >>> im Bereich Pathogenetik Stammbäume interpretieren und erstellen
  • Formen der intergenischen Wechselwirkungen (Redundanz, Epistasie, Komplementarität) benennen und erklären

Wenn Sie die Vorlesung besuchen, können Sie:

  • Triebkräfte der Evolution benennen
  • Adaptation von Populationen an Umweltbedingungen erläutern
  • Migrationen und Bastardisierung beschreiben
  • Variabiltitäten innerhalb von Populationen nennen
  • Charakter von Mutationen und Mutationsraten auf die Evolution nennen
  • Populationstrukturen benennen
  • Selektionsformen benennen und erläutern
  • Definition des Artbegriffs benennen können und die Artbildung erklären
  • Den Begriff der Molekularen Uhr erläutern
  • Die Wirkung der Genetischen Drift/Genfluss auf die Artentwicklung benennen
  • Wirkung der eingeschränkten Rekombination bei Domestikation erläutern
  • Domestizierte Tierarten und ihre Wildform benennen
  • Geschichte der Domestikation von wichtigen Haustierspezies benennen und die molekulargenetischen Grundlagen benennen mit denen die Domestikation dieser Rassen ermittelt wurde
  • Die Möglichkeit des Genflusses bei domestizierten Formen beschreiben
  • Den Begriff der reproduktiven Isolation bei domestizierten Formen erläutern
  • Grund für Variabilitätserhöhung und Parallelbildungen bei Haustierformen nennen
  • Quantitative und qualitative Merkmale benennen
  • Genotypund Allfrequenzen bestimmen
  • Den Begriff des Genotypischen Gleichgewichts erläutern
  • Hardy-Weinberg-Gesetz anwenden
  • Selektionsformen (gegen dominant, gegen rezessiv, für Heterozygotie, gegen Heterozygotie) benennen
  • Selektion-Mutation Gleichgewichte benennen
  • Selektions/Fitness-Koeffizienten von ausgewählten Selektionsgängen bestimmen
  • Die genetische Last der verschiedenen Selektionsformen benennen
  • Formen der Nachkommensprüfung (u.a. Stammbaumanalyse, molekulargenetische Testverfahren usw.) benennen, erläutern und anwenden
  • Die Begriffe der Verwandtschaft und Inzucht erläutern
  • Inzuchtund Verwandtschaftskoeffizienten bestimmen (unter Anwendung der entsprechenden Formeln)
  • Die Wirkung von Inzuchtdepression und Heterosis-Effekten erläutern
  • Die Begriffe der quantitativen Genetik anwenden
  • Additive/Dominanzeffekte auf die Zucht erläutern
  • Phänotypische Varianzen innerhalb einer Gruppe benennen
  • Heritabilität erläutern
  • Korrelationen zwischen Leistungsmerkmalen benennen
  • Selektion/Selektionserfolg beschreiben und ermitteln
  • Zuchtverfahren nennen

Wenn Sie die Vorlesung besuchen, können Sie:

  • Erblichkeit von Erkrankungen, Anteil von Vererbung und Umwelteinflüssen benennen und erläutern
  • Formen der Erkrankungen (Familienstammbaumanalyse, dominant/rezessiv, autsomal/gonosomal)
  • Den Begriff der Phänokopie erläutern
  • Korrelation zwischen Erkrankungswahrscheinlichkeiten und Ähnlichkeit betroffener Individuen beschreiben
  • Familiäre und rassespezifische Erkrankungen benennen
  • Formen von Erkrankungen anhand von familiären Stammbaumanalysen (dominant/rezessiv, autosomal/gonosomal) ermitteln
  • Beispiele für monogentische Erkrankungen (inkl. Grundlage) benennen
  • Beispiele für multifaktorielle Erkrankungen (inkl. Grundlage) benennen
  • Formen der Fellfarb-Regulation (z.B. Agouti/Extension-Locus usw.) beschreiben
  • SNP und Whole-Genome-Untersuchungen am Beispiel der Felltextur-Regulation bei Hunden benennen
  • Qualzuchten bei Haustierformen inkl. Grundlage (z.B. Brachyzephalie, veränderte Augen/Extremitäten/Wirbelsäule usw.) benennen
  • Qualzuchten bei Hunden, Katzen, Kaninchen, Zier-/Rassetauben, Geflügel, Ziervögeln, Fischen nennen
  • Verbotene Zuchtkonstellationen benennen
  • Den Begriff der Disposition in Bezug auf vererbbare Erkrankungen erläutern
  • Diagnostische Verfahren zur Ermittlung von Dispositionen (z.B. SNPs, Mikorsatelliten etc.) erklären
  • Allel-Zuchtwert-Korrelationen (am Beispiel der HD beim Schäferhund) benennen
  • Verfahren zur Erstellung von Stammbäumen (in Bezug auf Arten) wie z.B. das Distanz-Verfahren und Parsimony beschreiben
  • Den Begriff der Genealogie erläutern
  • Die Ermittlung von Verwandtschaftsverhälntissen mit Hilfe von Haplotypen am Beispiel der Urmütter und Urväter erläutern
  • Die Ermittlung der Domestikation von Schwein und Rind mit Hilfe von molekulargenetischen Methoden erläutern
  • Die zeitliche Entwicklung des Y-Chromosoms (insb. die Funktion von sry) beschreiben
  • Die Mutationsrate des Y-Chromosoms abschätzen
  • Y-chromosomale Erbgänge (in Bezug auf Erkrankungen) beschreiben und auswerten
  • Neben diesen vom Vater vererbten Erkrankungen, auch die durch die Mutter vererbten mitochondrialen Erbgänge (Mitochondriopathien) beschreiben und Stammbäume auswerten
  • Ausgewählte genetische Erkrankung bei Rindern erläutern
  • Die Identifizierung des Gens für CVM und die Testung des Gens erklären
  • Die Ursache der Arachnomelie des Rindes beschreiben und die Vererbung, Ermittlung des Erbgangs, Kartierung und Tests erläutern
  • TSE (insb. BSE und die Modelle der Entstehung, Speziesbarrieren und Pathogenetik bei hereditären Formen) erläutern
  • Risikoabschätzung von Schäfen für die Entwicklung von Scrapie durchführen
  • Bedeutung von Strukturgenen für die Ausprägung von phänotypischen, organischen Merkmalen anhand von Master-Kontroll (Hox-Genen) erläutern
  • 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
  • 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
  • Die Diagnostik von epigenetischen Veränderungen des Genoms mit Hilfe der Bisulfit-Sequenzierung erläutern

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