Ekologinė genetika

Dalyko pavadinimas

Mokslo kryptis kodas

Kamieninis padalinys

Šakinis padalinys (-iai)

Ekologinė genetika

Biologija N 010

Gyvybės mokslų centras

Biomokslų institutas

Dalyko apimtis kreditais

8

Studijų būdas

Kreditų skaičius

Studijų būdas

Kreditų skaičius

paskaitos

0

konsultacijos

1

individualus

7

seminarai

0

Kurso tikslai

• Susipažinti su Ekologine genetika kaip biologijos mokslo sritimi, pagrindinėmis jos koncepcijomis ir nagrinėjamomis problemomis
• Įgyti šios mokslo srities žinių, kurias būtų galima taikyti originaliuose tyrimuose bei interpretuojant jų rezultatus

Pagrindinės temos

Populiacijų ir ekologinės genetikos kaip biologijos mokslo šakos samprata: uždaviniai ir pagrindinės koncepcijos. Rūšies susiskaidymas į populiacijas ir šio susiskaidymo reikšmė. Genetinis kintamumas (genetinė įvairovė), jo hierarchiniai lygiai. Genetiniam kintamumui įvertinti naudojami žymenys. Įvairių žymenų pranašumai ir trūkumai. Hardžio ir Vainbergo modelis. Nukrypimo nuo Hardžio ir Vainbergo pusiausvyros tikrinimas. Pagrindiniai populiacijų evoliucijos veiksniai. Neatsitiktinis kryžminimasis ir jo genetiniai padariniai. Genų srautas ir atsitiktinis genų dreifas; jų poveikių vidupopuliaciniam ir tarppopuliaciniam kintamumui palyginimas. Trijų F statistika; statistikos skaičiavimas ir įverčių teikiama informacija. Efektyvus populiacijos dydis, jo reikšmė ir apskaičiavimo būdai. Genų dreifo ir inbrydingo poveikių genotipų dažniams ir jų fenotipinei raiškai palyginimas. Gamtinė genotipų atranka, jos formos ir poveikis genetinei populiacijos struktūrai. Santykinio tinkamumo ir vidutinio populiacijos tinkamumo sąvokos. Keturių evoliucijos veiksnių poveikio vidupopuliaciniam ir tarppopuliaciniam kintamumui palyginimas. Galimos evoliucijos veiksnių sąveikos ir jų padariniai genetiniam populiacijų kintamumui. Genų srauto ir genų dreifo pusiausvyra pagrįstas migracijos intensyvumo matavimo būdas. S. Raito paslankiosios pusiausvyros teorija – vienas iš populiacijų evoliucijos modelių. Mendelio genetikos taikymas tolydiesiems požymiams: alelių dažnių ir genų raiškos poveikis populiacijos fenotipo vidurkiui ir dispersijai. Paveldėjimo sąvoka: paveldėjimas plačiąja ir siaurąja prasme. Genetinės adityvumo dispersijos ir paveldėjimo išmatavimas remiantis fenotipine koreliacija tarp genetiškai susijusių individų ir fenotipo pokyčiu dėl dirbtinės atrankos. Fenotipinis plastiškumas bei genotipo ir aplinkos sąveika. Du vietinių populiacijų prisitaikymo būdai – genetinė diferenciacija ir fenotipinis plastiškumas. Adaptyviosios diferenciacijos tyrimų metodai. Koreliacija ir kovariacija kaip grupės požymių evoliucijos paaiškinimo metodai. Genetinės požymių kovariacijos priežastys. Dirbtinė atranka kaip paveldėjimo ir genetinių koreliacijų matavimo metodas; metodo pranašumai ir trūkumai. Kiekybinių požymių lokusų genolapis (KPL) – jungtinis molekulinių ir statistinių metodų pritaikymas kiekybinėje genetikoje. Pagrindiniai KPL genolapio sudarymo etapai ir jo reikšmė tiriant fenotipinių požymių genetinę struktūrą. Fenotipų evoliucijos interpretacija iš kiekybinės genetikos pozicijų. Atrankos veiksniai ir taikiniai; atranka kaip atrankos veiksnių ir taikinių sąveika. Tiesioginė ir netiesioginė atranka. Atrankos taikinių nustatymas: stebimasis (atrankos gradientų apskaičiavimas) ir eksperimentinis etapai. Koreliacinė atranka. Tinkamumo suskirstymu į dauginius komponentus ir atrankos gradiento sąryšio su aplinkos kintamaisiais įvertinimu pagrįsti atrankos veiksnių nustatymo etapai. Fenotipų evoliucijos artimiausioje ateityje numatymas taikant matricinę lygtį. Aplinkosaugos genetika: nagrinėjami klausimai ir problemos. Invazinių rūšių evoliucija: greita adaptacija ir galimos šio reiškinio priežastys. Genetiškai modifikuotų agrokultūrų galimas poveikis aplinkai ir būdai jam sumažinti. Atsparumo pesticidams ir antibiotikams evoliucija ir jos valdymo būdai.

Pagrindinė literatūra

• Hamilton M.B. Population genetics; edit. 2th. John Wiley and Sons Publisher, 2021.
• Allendorf F.W., Luikart G.H., Aitken. S.N. Conservation and the genetics of populations; edit. 2th. WileyBlackwell Ltd. Publication, 2012.
• Hedrick P.W. Genetics of populations; edit. 4th. Jones and Bartlett Publishers, Sudbury, Massachusetts, 2009.
• Conner J.K. Hartl D.L. Ekologinės genetikos pradmenys.Vilniaus universiteto leidykla, 2007.
• Frankham R. Ballou J.D. Briscoe D.A. A primer of conservation genetics. Cambridge University press, 2004.
• Beebe T.J. Rowe G. An introduction to molecular ecology. Oxford university press, 2004.

Vertinimo strategija

Vertinimo kriterijai

Egzaminas arba seminaras

Pasirinkus laikyti egzaminą, doktorantas/doktorantė turi atsakyti į tris komisijos narių užduotus klausimus, susijusius su pagindinėmis doktorantūros dalyko temomis. Egzaminui išlaikyti būtini teigiami atsakymų į visus tris klausimus įvertinimai dešimties balų sistemoje. Iš šių įvertinimų skaičiuojamas bendras vidurkinis balas.

Pasirinkus seminarą, doktorantas/doktorantė daro 20-30 minučių trukmės pranešimą, kuriame iš ekologinės genetikos pozicijų aptaria doktorantūros temą, pasinaudodamas nemažiau kaip dešimčia mokslinių šaltinių, apžvelgia su tema susijusius ekologinės genetikos klausimus bei koncepcijas. Seminaro metu pademonstruotos žinios, gebėjimas jas pateikti auditorijai vertinama pagal dešimtbalę sistemą.

Vaidotas Morkūnas

doc.

Patvirtinta Gyvybės mokslų centro Doktorantūros mokyklos Tarybos posėdyje 2021-10-14, protokolo Nr. (4.10)600000-KT-...

Tarybos pirmininkė dr. Daiva Baltriukienė