The National Academy of Education named after I. Altynsarin Астана

258 
DNA replication. The main stages of protein synthesis: transcription, translation. 
The genetic code of its properties. Gene and its role in the biosynthesis process. The 
regulation of protein synthesis. 
 
MODULE II.  BIOREPRODUCTION AND DEVELOPMENT OF 
ORGANISMS (16 HOURS)
 
 
2.1 Cell reproduction. Cell cycle. 
 
Mitosis.  Cell  fission is  the basis for growth, development and reproduction of 
organisms.  The structure and functions  of chromosomes.  Karyotype, haploid and 
diploid number of chromosomes. DNA is a hereditary information carrier. Doubling 
of the DNA molecule in the cell.  Value of number’s  persistence  and shape of the 
chromosomes in the cells. Mitosis. Biological meaning
 of mitosis.  
2.2 Asexual reproduction, its shape. 
Characteristics and meaning
  of asexual reproduction. The main methods of 
asexual reproduction: binary fission, multiple fission (schizogony), sporulation, 
budding, strobilation, polyembryony,  fragmentation.  Cloning of higher plants and 
animals. Virus replication. Reproduction of prokaryotes. 
2.3 Sexual reproduction. Meiosis. 
Sexual reproduction: genetic and evolutionary significance. Meiosis. Features of 
meiotic reduction division. Conjugation of chromosomes. Crossingover. Features of 
meiotic equational division. Biological meaning of meiosis. Irregular types of sexual 
reproduction: apomixis (parthenogenesis), hermaphroditism. 
2.4 Sex cells. Gametogenesis. Fertilization. 
Structural features of sperm and ovum. Animals’  spermatogenesis and 
oogenesis.  Features  of  animals’  fertilization.  Features of flowers’ gametogenesis.  
Pollination. The essence of double fertilization. 
2.5 Ontogenesis. Animals’ embryonic development. 
Animal and human’s periodization of ontogenesis. Zygote. Embryogenesis. The 
initial stages of cleavage. Blastomeres. Classification of furrows’ cleavage. Types of 
cleavage. Cleavage and blastulation. Morula and neurula. Gastrulation,  types  of 
gastrulation. Formation of germ layers. Histogenesis and organogenesis. 
2.6 Post-embryonic development (direct and indirect). 
Periods  of  individual  development  of  different  animals.  Stages of animals’ 
development without metamorphosis.  Indirect development of animals is 
metamorphosis.  Adaptive  meaning  of metamorphosis.   Different types of animals’ 
individual development with metamorphosis. Metamorphosis of plants. 
 
MODULE III.  FUNDAMENTALS OF GENETICS AND SELECTION
 
 
3.1 Mendel's laws of heredity. 
Genetic nomenclature (symbolics). Features and properties, genes, allelic genes, 
locus. Genotype, phenotype, genome, gene pool. 
Basic laws of free combination of hybrids’ traits. Principles of classical genetic 
analysis. Laws of heredity established by Mendel. Gametes’ rule of purity.  Principle 

259 
of discrete heredity.  Test cross.  Type  of  alleles’  interaction.  Inheritance of human’s 
blood groups in ABO system 
Monohybrid,  dihybrid,  polyhybrid,  back  (analyzing)  crossing,  incomplete 
dominance. Principles of classical genetic analysis. Solution of common task.
 
3.2 Theory on chromosomes of heredity. Sex-linked inheritance. 
Theory on chromosomes.  Works  by  Morgan  T.  Behavior of chromosomes 
during meiosis and fertilization is  the basis of independent inheritance.  Group  of 
linkage and chromosomes. Basic laws of features’ linked inheritance. Recombination 
of genes in crossingover. Genetic meaning of crossingover. 
Genetic  analysis  of  sex-linked  inheritance  of  traits  and  crossingover, 
chromosomes’ gene mapping. Solution of tasks. 
3.3 Genetics of sex. 
Sex  chromosomes.  Balanced  hypothesis  of  sex determination. The ratio of 
animals’ sex chromosomes. Laws of inheritance of sex-linked traits. Genetic analysis 
of inheritance of sex-linked traits. Solution of tasks. 
3.4 Genotype as an entire system. Interaction of genes. 
Interaction  of  genes.  Interaction  of  allelic  genes: complete dominance, 
incomplete dominance, overdominance. Interaction  of non-allelic genes: 
complementarity,  epistasis, polymery, pleiotropy.  The  concept of penetrance and 
expressivity.  Gene complexes.  Genotype as an  entire and historically  established 
system. 
Genetic analysis of traits’  inheritance in different types of gene interaction. 
Solution of tasks. 
3.5 Human Genetics. 
Man as an object of genetics. Aims and methods of human genetics. Connection 
of Human Genetics and Medical Genetics. The organization of human genome. Basic 
human hereditary diseases, inheritance of some  defects  in the development.  Human 
chromosomal syndromes sex-linked  and  sex-unlinked.  Medical and genetic 
counselling. 
3.6 The main shape variability. 
Genotype  and  phenotype. Heredity and the environment, norm of reaction. 
Hereditary and non-hereditary variability. Modification variability.   Mutational 
variability  and the principles of its  classification.  Repair of DNA molecules. 
Combinative variability.
  
3.7 Laws of modification variability. 
The study of  (modification) variability, varying types of quantitative and 
qualitative characteristics and its  graphical presentation,  construction of variational 
series, calculation of selected indicators and assessment of its validity. 
3.8 Selection of animals, plants and microorganisms. 
The main methods of animals, plants and microorganisms’ selection.  The 
concept of plant varieties, animal breeds, microbial strain. New methods of selection. 
Achievements and main directions of modern selection. Gene and Cell Engineering. 
Biotechnology.