Генетическая интеграция и её роль в ветеринарии и в животноводстве:????

34) Гетерозис и инбридинг:

Гетерозис - увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора аллелей различных генов от своих разнородных родителей. Это явление противоположно инбредной депрессии, нередко возникающей в результате инбридинга (близкородственного скрещивания), приводящего к повышению гомозиготности. Увеличение жизнеспособности гибридов первого поколения в результате гетерозиса связывают с переходом генов в гетерозиготное состояние, при этом рецессивные полулетальные аллели, снижающие жизнеспособность гибридов, не проявляются. Также в результате гетерозиготации могут образовываться несколько аллельных вариантов фермента, действующих в сумме более эффективно, чем поодиночке (в гомозиготном состоянии). Механизм действия гетерозиса ещё не окончательно выяснен. Явление гетерозиса зависит от степени родства между родительскими особями: чем более отдалёнными родственниками являются родительские особи, тем в большей степени проявляется эффект гетерозиса у гибридов первого поколения.

Инбридинг - скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов (животных или растений). Термин «инбридинг» обычно используется в отношении животных, а для растений более распространён термин «инцухт» (нем. Inzucht); этот термин также часто используется при описании взаимоотношений между людьми — например, в биографиях.

35)Стабилизирующий и направленный отбор. Значение для эволюции селекции животных:

Стабилизирующий отбор

форма естественного отбора, обусловливающая сохранение адаптивных признаков организмов в неизменных условиях окружающейсреды. С. о. действует посредством удаления, особей, отклоняющихсяот средней нормы. Поэтому под влиянием С. о. остаётся неизменной по данному признаку, несмотря на непрерывно идущий процесс. Действием С. о. объясняются все случаи персистирования брадителии, а также сохранение впроцессе древних, но не утративших своего адаптивного значения признаков. Например, структура гормона щитовидной железы — ти остаётся неизменной в течение всей эволюциипозвоночных животных

онтогенез.

направленный отбор

Форма отбора, обеспечивающая эволюцию вслед за изменяющимися условиями внешней среды; при этом отбор новых мутаций изменяет норму реакции и адаптивную ценность в сравнении с исходной популяцией; Н.о. может фиксировать мутации, которые в условиях обитания предковой популяции являлись вредными; один из классических примеров действия Н.о. - индустриальный меланизм.

Значение для эволюции и селекции ж-х.Одомашнивание привело к ослаблению действия стабилизирующего отбора, что резко повысило уровень изменчивости и расширило его спектр.

36) Материнское наследование и материнский эффект. Значение в животноводстве:

Семейство — это группа родственных маток, происходящих от одной родоначальницы и характеризующихся сходством по основным признакам и продуктивным качествам. Его заводское значение определяется особенностями женских особей осуществлять смену поколений путем вынашивания и выращивания потомства, а также передавать по наследству материнские качества преимущественно через своих дочерей. Следовательно, роль семейства как структурной единицы стада заключается в сохранении и повышении в первую очередь репродуктивных качеств свиней и приспособительных механизмов адаптации животных к условиям окружающей среды.

Материнский эффект

Материнский эффект

(син. наследственность материнская)

соответствие фенотипа особи генотипу материнского организма, обусловленное передачей материнскихпризнаков через овоплазму.

37) РНК, виды, строение, роль и функция:

Рибонуклеи́ новая кислота́ (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов.

Виды РНК:

1. иРНК-информационная (матричная)

2.тРНК-транспортная

3.рРНК-рибосомная

Строение: 18 вопрос написано

Роль и функции РНК:

Трнк: антикодоновая петля, петля для контакта с ферментами, петля для контакта с рибосомой, акцепторный стебель и антикодон.

рРНК: образует рибосомы-органоиды, осуществляющие синтез РНК.

Рибонуклеиновые кислоты представляют собой одноцепочечные молекулы разной длины. Последовательность нуклеотидов, т.е. первичная структура, различных РНК, содержащихся в клетке определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК -матрице. РНК имеют также вторичную и третичную структуры.

В зависимости от функций и местонахождения в клетке РНК делят на три основных типа: рибосомные (рРНК), информационные, или матричные (иРНК, или мРНК) и транспортные (тРНК).

Р и б о с о м н ы е РНК (рРНК) составляют до 80-90% от всей РНК клетки. Они содержатся в рибосомах - внутриклеточных органеллах, принимающих участие в биосинтезе белка.

М а т р и ч н ы е РНК (мРНК) составляют около 5% общей массы рибонуклеиновых кислот клетки. Их молекулярная масса колеблется в пределах 300 тыс - 2млн. Функция мРНКзаключается в переносе генетической информации, записанной в ДНК, на синтезируемый белок.

Нуклеотидный состав мРНК подобен нуклеотидному составу одного из участков цепи ДНК, т.е. тройка оснований в ДНК (кодоген, или рождающий код) определяет соответствующую тройку оснований (кодон) в молекуле мРНК. Матричные РНК присутствуют в ядре (где они синтезируются) и в цитоплазме.

Функции тРНК заключаются в доставке аминокислот к рибосомам, взаимодействии с мРНК и рибосомами в процессе биосинтеза белка. Для перноса каждой аминокислоты имеется своя собственная тРНК, а для некоторых из них известно несколько тРНК и общее число видов тРНК доходит до 60.

38)Генетическое значение полового размножения:

Половое размножение – более прогрессивная форма размножения, очень широко распространено в природе, как среди растений, так и среди животных. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга генетически, а также по характеру приспособленности к условиям обитания.

При половом размножении материнским и отцовским организмами вырабатываются специализированные половые клетки – гаметы. Женские неподвижные гаметы называются яйцеклетками, мужские неподвижные – спермиями, а подвижные – сперматозоидами. Эти половые клетки сливаются с образованием зиготы, т. е. происходит оплодотворение. Половые клетки, как правило, имеют половинный набор хромосом (гаплоидный), так что при их слиянии восстанавливается двойной (диплоидный) набор, из зиготы развивается новая особь. При половом размножении потомство образуется при слиянии гаплоидных ядер. Гаплоидные ядра образуются в результате мейотического деления.

Мейоз ведет к уменьшению генетического материала вдвое, благодаря чему количество генетического материала у особей данного вида в ряду поколений остается постоянным. Во время мейоза происходит несколько важных процессов: случайное расхождение хромосом (независимое расчленение), обмен генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер). В результате этих процессов возникают новые комбинации генов. Поскольку ядро зиготы после оплодотворения содержит генетический материал двух родительских особей, это повышает генетическое разнообразие внутри вида. Если суть и биологическое значение полового процесса едины для всех организмов, то его формы очень разнообразны и зависят от уровня эволюционного развития, среды обитания, образа жизни и некоторых других особенностей.

Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информации из двух разных источников – родителей. Оплодотворение у животных может быть наружным или внутренним. При слиянии образуется зигота с двойным набором хромосом.

В ядре зиготы все хромосомы становятся парными: в каждой паре одна из хромосом отцовская, другая – материнская. Дочерний организм, который разовьется из такой зиготы, в одинаковой мере снабжен наследственной информацией обоих родителей.

Биологический смысл полового размножения состоит в том, что возникающие организмы могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более жизнеспособны. Половое размножение играет важную роль в эволюции организмов.

39) Системы и группы крови животных. Гемолитическая болезнь животных и его профилактика:

Система и группа крови ж-х.

У сельскохозяйственных животных различают даже не группы, а системы крови.

У крупного рогатого скота выявлено 11 систем крови. Самая сложная система — это система В, включающая свыше 40 антигенов, которые могут образовать около 300 групп крови.

У овец установлено семь систем крови, у свиней — 16, у лошадей — 8, у кур — 14. Поскольку учение о группах крови животных еще очень молодо, исследователи продолжают открывать новые антигены и системы крови.

У сельскохозяйственных животных понятие группы крови несколько отличается от привычного для нас понятия, принятого в медицине. Наличие многочисленных групп крови создает возможность для образования огромного числа комбинаций аллелей, вследствие чего животные, у которых группы крови совершенно одинаковы, практически не встречаются.Кровь животных также делится на группы: у собак обнаружено 8 групп крови, у кошек не меньше трёх, у коров и лошадей - более десяти. Наличие групп крови обнаружено и у многих других животных и птиц: у овец, свиней, кроликов, крыс, мышей, кур, голубей.

У человека и высших животных на поверхности клеток крови, особенно эритроцитов, имеются генетически обусловленные факторы – т. н. вещества групп крови.

Хотя у разных видов животных также имеются групповые факторы крови (часто многочисленные), система групп крови не достигла у них такого уровня развития, как у человека.

Гемолитическая болезнь ж-х и её профилактика.

наблюдается у поросят, телят, жеребят.Этиология. Болезнь возникает после приема молозива новорожденными животными. Считают, что причиной болезни является несовместимость крови плода с кровью матери и качеством антител, поступающих в организм новорожденного с молозивом матери.

Симптомы. Болезнь возникает сразу после приема молозива. Животные больше лежат, при движении шатаются, у них наблюдают желтушность кожи, видимых слизистых оболочек. Моча — красноватого цвета (гемоглобинурия). Резко снижено количество эритроцитов. Пульс частый, дыхание затрудненное, температура тела нормальная.

Профилактика. Необходимо выявлять самцов, которые дают потомство с гемолитической болезнью и выбраковывать их.

40) Балансовая теория пола:

В 1922 г. К. Бриджес обнаружил у дрозофилы несколько самок, имевших триплоидный набор хромосом ЗХ + ЗА.

Некоторые из этих самок были нормальными и плодовитыми. При скрещивании их с диплоидными самцами XY + 2А в потомстве были обнаружены особи с промежуточными признаками пола — интерсексы. Морфологическое, цитологическое и генетическое обследование этого потомства выявило восемь типов особей с различным соотношением половых хромосом и наборов аутосом: 1) 3Х: 3А, 2) 2Х: 2А, 3) [2Х + + Y]: 2А, 4) 2Х: 3А, 5) [2Х + Y]: 3А, 6) XY: 2А, 7) 3Х: 2А, 8) XY: 3А. Появление этих мух с различными наборами хромосом обусловлено нарушением нормального расхождения хромосом в мейозе у триплоидных самок.

Мухи с разным балансом хромосом дали 1) нормальных самцов и самок, 2) промежуточные формы — интерсексов, 3) особей с гипертрофированными признаками мужского пола и 4) особей с гипертрофированными признаками женского пола. Оказалось, что пол особи определяется балансом числа Х-хромосом и числа наборов аутосом. Так, преобладание наборов аутосом (2Х: 3А) привело к образованию интерсексов мужского типа. Диплоид или триплоид с нормальным балансом половых хромосом и аутосом (2Х: 2А или 3Х: 3А) развился в самку. Уменьшение числа Х-хромосом (X: 2А) привело к развитию мужского пола.

Далее оказалось, что если число наборов аутосом увеличивается до трех при наличии одной Х-хромосомы (X: 3А), то развивается «сверхсамец» — организм с гипертрофированными признаками самца, который, однако, оказывается стерильным. Напротив, увеличение числа Х-хромосом при диплоидном числе аутосом (ЗХ: 2А) ведет к развитию «сверхсамки» с ненормально развитыми яичниками и другими нарушениями признаков пола.

На основании опытов К. Бриджес пришел к выводу, что не присутствие двух Х-хромосом определяет женский пол и не XY — мужской, а соотношение числа половых хромосом и числа наборов Аутосом. Гены женской тенденции у дрозофилы сосредоточены главным образом в Х-хромосомах, гены мужской — в аутосомах. это видно из того, что все особи с балансом хромосом (или половым индексом) X: А = 1 представляют собой самок, отношение X: 2А = 0, 5 дает самцов; баланс хромосом с отношением от 1 до 0, 5 определяет промежуточное развитие пола, т. е. интерсексуальность, отношение трех Х-хромосом к двум наборам аутосом 3Х: 2А = 1, 5 ЬвДет к развитию сверхсамок. Напротив, увеличение количества наборов аутосом на одну Х-хромосому X + Y: 3А = 0, 33 опредеяет развитие сверхсамцов. Эти формы часто в литературе называют «суперсексами».

Для доказательства того, что пол определяется балансом генов, были проведены дополнительные остроумные опыты. Исходя из того, что особи, имеющие половой индекс (2Х: 3А = 0, 67), развиваются как интерсексы, методом хромосомных перестроек (дупликаций) стали получать особи, имеющие, кроме двух Х-хромосом, дополнительные участки Х-хромосомы различной длины. По мере прибавления таких участков интерсексы становились все более похожими на самок. Таким образом, пришли к выводу, что пол определяется не только половыми хромосомами, но и общим генным балансом, определяемым соотношением половых хромосом и аутосом.

Выше мы указывали, что в потомстве триплоидных самок появляются интерсексы и особи женского и мужского полов. Если действительно пол определяется балансом генов «самковости» и «самцовости», то в потомстве триплоидных самок можно вести селекцию и изучать действие условий развития на проявление интерсексуальности. Такого рода исследования были проведены.

Потомство триплоидных самок воспитывалось в условиях высокой и пониженной температур. В обоих случаях появлялись интерсексы, но при высокой температуре — преимущественно с половыми признаками самки, а при пониженной — с признаками самца. Следовательно, характер взаимодействия двух противоположных типов генов может зависеть от влияния внешних условий.

Поскольку разные триплоидные самки дают интерсексов с различной половой тенденцией, можно было произвести отбор самок в двух противоположных направлениях: на способность давать интерсексов либо женского, либо мужского типов. При этом соотношение хромосом у триплоидных самок этих двух линий сохранялось прежнее, а именно 3Х: 3А. Таким образом, отбором удается подобрать соответствующие генотипы с преобладанием генов женского или мужского направлений действия. Возникновение интерсексов по типу дрозофилы иногда называют триплоидной интерсексуальностью.

Как мы видели, у дрозофилы при нормальном наборе аутосом Х0 определяет мужской тип, а XXY —женский. У человека же нарушения такого типа вызывают фенотипические изменения дола в противоположном направлении. Так, в случае XXY формируется фенотип мужского пола, а Х0 — фенотип женского пола. У человека в отличие от дрозофилы и других животных Y-хромосома играет большую роль в определении пола. При отсутствии Y-хромосомы и любом числе Х-хромосом особь фенотипически определяется как женская. Наличие Y-хромосомы определяет развитие мужского пола. Нерасхождение половых хромосом и нарушение генного баланса у человека вызывают различные заболевания.

Балансовая теория определения пола оказалась приложимой и к высшим растениям. Балансовая теория определения пола дает возможность объяснить не только интерсексуальность, но главным образом бисексуальную потенцию организмов и дифференцирование пола. Сама же интерсексуальность является лишь следствием генетически обусловленной бисексуальной природы организма.

41) Болезни с наследственной предрасположенностью:

Генетический компонент наследственной предрасположенности может иметь моногенную или полигенную основу. Соответственно выделяют моно- и полигенные болезни с наследственной предрасположенностью.

• Моногенные наследственные заболевания обусловлены мутацией одного гена, но для патологического проявления мутации обязательно действие внешнего фактора. Наследование этих болезней, как правило, происходит по рецессивному типу. К настоящему времени известно более 100 локусов, мутации в них могут вызывать болезни при дополнительном условии - действии " проявляющего" фактора, конкретного для этого гена. Пример болезни с моногенной наследственной предрасположенностью - недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Это рецессивное сцепленное с Х-хромосомой заболевание. Дефицит фермента приводит к нарушению гексозомонофосфатного шунта, недостаточному синтезу НАДФ и в результате - недостаточному образованию восстановленного глютатиона. У таких больных при инфекционных заболеваниях или приёме ряда лекарственных препаратов (например, сульфаниламидных) развиваются гемолитические кризы. Примеры других заболеваний и состояний, проявляющихся при действии факторов окружающей среды (экогенетических реакций) приведены в табл. 1.

• Полигенные болезни с наследственной предрасположенностью - результат сочетания аллелей нескольких генов. Каждый аллель как, правило, нормален, но определённое их сочетание предрасполагает к заболеванию. Оно, в свою очередь, проявляется при воздействии комплекса внешних факторов. При таких заболеваниях роль генетических и внешних факторов различна не только для данной болезни, но и для каждого пациента.

Провоцирующий фактор: Генетический дефект.

Патологическая реакция: Холод. α 1-антитрипсин (ингибитор протеаз).

Повышенный риск простудных заболеваний: Пыль, курение. α 1-антитрипсин (ингибитор протеаз).

Обструктивная эмфизема лёгких: Солнечная радиация, Ферменты репарации ДНК.

Дерматиты, рак кожи: Алкоголь, Алкогольдегидрогеназа.

Патологическая чувствительность к алкоголю: Молоко (лактоза), Лактаза.

Непереносимость лактозы, диспепсия: Молоко (галактоза), Галактозо-1-фосфатидилтрансфераза.

Непереносимость галактозы: рвота, понос, желтуха

Недостаточность витамина C: L-гулонолактоноксидаза, Цинга.

Конские бобы: Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, Фавизм.

Наследственная предрасположенность характерна для многих соматических болезней, ряда врождённых пороков развития, нервных и психических заболеваний (табл. 2).

Таблица 2. Частота возникновения некоторых болезней с наследственной предрасположенностью

Нозологические формы: Распространённость на 1000 человек (в соответствующей возрастной группе)

Врождённые пороки развития:

Расщелина губы и нёба (1-2)

Спинномозговая грыжа (1)

Стеноз привратника (0, 5-3)

Анэнцефалия, черепно-мозговая грыжа (1)

Врождённый вывих бедра (2-5)

Гидроцефалия (0, 5)

Психические и нервные болезни

Шизофрения (10-20)

Эпилепсия (8-10)

Рассеянный склероз (0, 02-0, 7)

Соматические болезни:

Бронхиальная астма (2-5)

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (20-50)

Ишемическая болезнь сердца (50-100)

Гипертоническая болезнь (100-200)

Сахарный диабет (10-20)

Псориаз (10-20)

42) Типы взаимодействия аллельных генов:

В случае, когда наличие одного признака определяют несколько генов (аллелей), имеет место взаимодействие аллельных генов. Явление, когда взаимодействуют аллели одного и того же гена, называется аллельным взаимодействием, если разных генов – неаллельным.

Существуют такие типы взаимодействия аллельных генов:

1. Полное доминирование

2. Неполное доминирование

3. Кодоминирование

При полном доминировании происходит взаимодействие двух аллелей одного гена такого рода, что один из генов полностью исключает проявление второго. В итоге гетерозиготные формы по фенотипу точно повторяют фенотип родителя, являющегося гомозиготным по доминантным аллелям. Примеров полного доминирования можно привести множество. Это доминирование у гороха пурпурной окраски венчиков цветов над белой, гладкой поверхности семян над складчатой. Также и у человека темный цвет волос доминирует на светлым, а карий цвет глаз - над голубым.

Неполное доминирование – тип взаимодействия, при котором гетерозиготный гибирид имеет фенотип, который отличается от фенотипа обоих гомозиготных родительских форм. Проявление признака будут промежуточными с появлением признаков одного и другого родителя в большей или меньшей степени. Механизм данного явления обусловлен тем, что рецессивный аллельный ген неактивный, а активность доминантного аллеля недостаточна, чтобы полностью проявился признак доминантного гомозиготного родителя. Пример неполного доминирования – наследование цвета венчика цветков ночной красавицы. Так, у гомозиготных родителей цветки либо красного, либо белого цвета. При их скрещивании гибриды имеют розовые цветки. Если скрещивать гибриды, то наблюдают расщепление признаков ночной красавицы по окраске цветов: одна красная, две розовые и одна белая.

Кодоминирование – явление с участием двух аллелей в определении признака у гетерозиготного организма. Наглядным примером кодоминирования служит наследование групп крови АВО у человека. Это явление хорошо изучено.

Типы аллелей

Существуют три типа аллелей групповой принадлежности: А, В, О. При гомозиготности АА у эритроцитов имеется только антиген А (вторая группа крови А). При гомозиготности В на эритроцитах есть только антиген В (третья группа крови В). Если гомозиготность О, то в эритроцитах отсутствуют антигены А и В (первая группа крови О). При гетерозиготности АО или ВО группа крови будет вторая и третья соответственно. При гетерозиготности АВ в эритроцитах имеются два антигена А и В (четвертая группа АВ). В связи с тем, что аллели А и В действуют в гетерозиготе независимо друг от друга, это явление получило название кодоминирование.