Генетика
Генетика изучает наследственную информацию, её передачу и изменение, а также связь вариантов с признаками. Методы охватывают уровни от генов до популяций.
Результаты интерпретируют с учётом развития и среды: один вариант не всегда определяет признак. Генетика связана с эволюционной биологией, медициной и биоинформатикой.
Молекулярная генетика
Изучение генов на молекулярном уровне. ДНК: структура двойной спирали, нуклеотиды (A-T, G-C). Репликация: копирование ДНК. Транскрипция: ДНК → мРНК. Трансляция: мРНК → белок. Генетический код: 64 кодона, 20 аминокислот. Мутации: точечные, делеции, инсерции. Регуляция экспрессии генов.
Генная инженерия
Технологии модификации генома. Рекомбинантная ДНК: вставка генов (плазмиды). ГМО: генетически модифицированные организмы (соя, кукуруза, инсулин). CRISPR-Cas9 (2012): «ножницы» для генов, точное редактирование. Генная терапия: лечение наследственных болезней. Этические вопросы: дизайнерские дети, биооружие.
Наследственные заболевания
Болезни, вызванные генетическими мутациями. Моногенные: муковисцидоз, серповидноклеточная анемия, гемофилия, болезнь Хантингтона. Хромосомные: синдром Дауна (трисомия 21), Тёрнера, Клайнфельтера. Полигенные: диабет, гипертония (гены + среда). Генетическое консультирование, пренатальная диагностика.
Законы Менделя
Основные принципы наследования, сформулированные Грегором Менделем, включая закон единообразия, закон расщепления и закон независимого распределения.
Геном человека
Исследование структуры и функции генома человека, завершенное в 2003 году в рамках Проекта «Геном человека», включая его значение для медицины и биологии.
Мутации и их роль в эволюции
Разнообразие мутаций, их классификация и влияние на изменчивость видов и эволюционные процессы.
Генетическая изменчивость
Изучение источников и типов генетической изменчивости, включая мутации, рекомбинацию и влияние окружающей среды.
Клиническая генетика
Область медицины, занимающаяся диагностикой и лечением генетических заболеваний, включая генетическое консультирование и тестирование.