Контрольная работа по «Ветеринарная генетика»

 

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени Императора Петра I»

 

 

 

 

Кафедра общей зоотехнии.

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине:

«Ветеринарная генетика»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Проверила:

 

 

 

 

 

 

 

Воронеж 2013 г.

 

№17

ВИДЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

 

Изменчивость свойственна всем живым существам и является одним из основных факторов эволюции. С генетической точки зрения изменчивость представляет собой результат реакции генотипа в процессе индивидуального развития организма на условия внешней среды.

Генотипическое разнообразие – это всего лишь одна, хотя и наиболее важная, причина наблюдаемой в природе изменчивости организмов по огромному числу признаков и свойств. Второй причиной изменчивости считается действие на организмы факторов внешней среды. Совокупность признаков и свойств организма, обусловленных генетически и действием внешней среды, называется фенотипом, а возникшую в результате этого изменчивость – фенотипической.

Изменчивостью называют всю совокупность различий по тому или иному признаку между организмами, принадлежащими к одной и той же природной популяции или виду. Поразительное морфологическое разнообразие особей в пределах любого вида привлекло внимание Дарвина и Уоллеса во время их путешествий. Закономерный, предсказуемый характер передачи таких различий по наследству послужил основой для исследования Менделя. Дарвин установил, что определенные признаки могут развиваться в результате отбора, тогда Мендель объяснил механизм, обеспечивающий передачу из поколения в поколение признаков, по которым ведется отбор.

Мендель описал, каким образом наследственные факторы определяют генотип организма, который в процессе развития проявляется в структурных, физиологических и биохимических особенностях фенотипа. Если фенотипическое проявление любого признака обусловлено, в конечном счете, генами, контролирующими этот признак, то на степень развития определенных признаков может оказывать влияние среда.

В традиционных учебниках выделяют следующие виды изменчивости: мутационную, комбинативную и модификационную, однако если смотреть учебник «Генетика» под авторством С.Ж. Стамбекова, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов, то здесь выделяется еще один вид изменчивости – реализационная изменчивость .

Мутационная изменчивость. Если мутацию в самом широком смысле определить как внезапно возникающее наследуемое изменение, то этот термин будет охватывать многие различные явления.

Мутация – это стойкое изменение в структуре ДНК и кариотипе. Слово мутация имеет интересную историю возникновения. В древнеримской империи во времена императора Августа (63-64 гг. до н.э.) в организации связи между торговыми центрами и городами играли большую роль пешие и конные гонцы, а для грузов – параконные повозки. В городах и крупных населенных пунктах имелись постоялые дворы – «мансио». Между станциями – «мансио», в свою очередь, имелись промежуточные остановки «мутацио», где проводилась смена лошадей. Вот откуда пошло слово «мутация» (смена, изменение). Для обозначения случайных, скачкообразных изменений в структуре или свойствах организмов, передаваемых по наследству, слово «мутация» было применено Гуго де Фризом (1848-1935).

Мутационный процесс – первоисточник наследственной изменчивости. В результате у его потомков появляются новые признаки  и свойства, которых не было у предков. Различная окраска меха у норок и лисиц, полиморфизм белков и ферментов, наследственные дефекты (ахондроплазия, пупочная грыжа, врожденное отсутствие конечностей и т.д.) – это примеры мутационной изменчивости.

Мутации – один из главных факторов эволюции и создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

      Комбинативная изменчивость. Это наследственная изменчивость, возникающая в потомстве в результате новых сочетаний признаков и свойств при скрещиваниях. Наблюдается она обычно в потомстве, полученном в результате скрещиваний животных различных пород и растений разных сортов, а также при межвидовом скрещивании (гибридизации). Она не ведет к возникновению новых наследственных признаков, происходят лишь комбинация и рекомбинация генов, имеющихся у родительских форм.

Коррелятивная изменчивость. Организм развивается как единое целое под влиянием наследственности и условий среды. Поэтому изменение одних органов и тканей может вести к изменению других органов, тканей и функций организма. Так, недоразвитие передней доли гипофиза ведет к задержке роста и половозрелости.

Связи эти бывают и положительные, когда с усилением развития одного признака усиливается и другой, и отрицательные, когда усиление развития одного признака тормозит развитие другого.

Коррелятивная изменчивость в известной мере ограничивает возможности использования комбинативной изменчивости при создании новых пород животных и сортов растений и требует учета ее при проведении подобной работы.

Модификационная изменчивость. Это ненаследственная фенотипическая изменчивость, возникающая под влиянием условий среды и не изменяющая генотип. Модификационная изменчивость широко распространена в природе, так как на развитие организма влияют условия среды. Однояйцовые близнецы, находящиеся в разных условиях среды, различаются по своим признакам, несмотря на одинаковый генотип. У медоносной пчелы самки развиваются из оплодотворенных яиц, но в зависимости от качества пищи в личиночной стадии могут стать или рабочими пчелами, или маткой. При питании маточным молочком женская особь превращается в матку. Количественные признаки (группы крови, масть и т.д.) в основном наследственно обусловлены.

Реализационная изменчивость. В 1989 году академик В.А. Струнников изменчивость, вызванную несовершенством фенотипической реализации генотипа, назвал реализационной, или «третьей» изменчивостью. Она носит неопределенный или вероятностный и, как следствие, индивидуальный характер. Иными словами, различия проявляются в основном не между популяциями, а между отдельными ее членами. Поэтому у одного организма показатели варьирующих признаков мало связаны между собой. Для индивидуальной изменчивости характернор широко распространенное в органическом мире нормальное распределение особей популяции по показателям каждого количественного признака. Очень важная особенность реализационной изменчивости – ее повышение за счет небольшого числа особей с крайне высокими показателями и появлкения многих особей с низкими показателями. В результате и кривая распределения, и средняя арифметическая смещаются в сторону меньших показателей. При наследственной и модификационной изменчивости показатели количественных признаков бывают ниже, так и выше среднеарифметической, благодаря чему она не меняется.

 

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

 

Биометрия (вариационная статистика, биологическая статистика) – это наука о способах применения математических методов биологии. Предметом биометрии служит группа биологических объектов. Группа определенных объектов составляет совокупность. Совокупностями являются породы, стада животных, линии, семейства, дочери определенного производителя, группа овец, на которых производится опыт, количество эритроцитов в каком-то объеме крови животного или человека и т.д. Совокупность состоит из единиц, или членов. Для стада овец единицей будет каждая овца.

Число единиц, входящих в совокупность, называется объектом совокупности и обозначается буквой п. единица совокупности может характеризоваться определенными признаками. Например, коровы характеризуются удоями  за некоторый отрезок времени, жирномолочностью и белковомолочностью, живой массой, промерами, мастью, рогатостью и комолостью, числом эритроцитов или процентом гемоглобина в крови и т.д. Сумма отдельных измерений или наблюдений также является совокупностью.

Величину изучаемого признака для какой-то единицы совокупности называют вариантой и обозначают V1, V2, V3,…, а в общем виде Vi, где i – порядковый номер варианты. Например, при изучении удоя (ц) за первую лактацию у трех коров получены следующие данные: 40, 43, 39. Эти величины и будут вариантами, т.е. V1=40, V2=43, V3=39.

Различия между отдельными вариантами называют изменчивостью, или вариацией. В этих случаях говорят, что удой или признак варьирует.

Количественные и качественные признаки.

 

Количественные признаки измеряются, подсчитываются и выражаются цифрами, например титр антител, живая масса, настриг шерсти, яйценоскость и т.д. Качественные признаки описываются словами, напрмер масть черная, чрено-пестрая, красная, рыжая и т.д. Если имеются два взаимоисключающих варианта, то такие качественные признаки являются альтернативными, например, пол животных – мужской или женский, скот – комолый или рогатый, состояние животных – здоровые или больные.

Соответственно делению признаков на количественную и качественную изменчивость. Количественная изменчивость бывает двух типов: прерывная (дискретная) и непрерывная. При непрерывной изменчивости между вариантами нет резких границ и переходов, все определяется точностью измерений (удой, живая масса и т.д.). если различия между вариантами определяются целыми числами, то это будет прерывная (дискретная) изменчивость. Так, число поросят у каждой свиноматки выражается целым числом: 9, 10, 11 и т.д.

Генеральная и выборочная совокупность.

 

Генеральная совокупность – это группа животных, составляющих вид, породу, например, все коровы или овцы данной породы или вида. К ней относится и общее число эритроцитов и лейкоцитов в крови одного животного. Все теоретически возможное потомство, которое может быть получено от одного производителя, также составляет генеральную совокупность (породу) входит иногда несколько миллионов животных. Порода распадается на много совокупностей – стада отдельных хозяйств, а в пределах одного стада может быть несколько совокупностей: линии, семейства и т.д. конечно, охарактеризовать всю генеральную совокупность, например, по количеству лейкоцитов, проценту белка в молоке, удою, живой массе и т.д. практически невозможно. Поэтому изучают не всю генеральную совокупность, а только ее часть, которая называется выборкой, или выборочной совокупностью. Из выборки можно выбрать еще меньшую выборку. Каждый член выборки из определенной совокупности должен быть отобран случайно. Только в этом случае выборка дает довольно точное представление о генеральной совокупности, т.е. она является репрезентативной (представительной). Если в выборку входит до 30 членов, она называется малой (п<30), а свыше 30 единиц – большой (п>30).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№27

Структура иммуноглобулинов

 

Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:

1) первичную – это последовательность  определенных аминокислот. Она строится  из нуклеотидных триплетов, генетически  детерминируется и определяет  основные последующие структурные особенности;

2) вторичную (определяется  конформацией полипептидных цепей);

3) третичную (определяет характер  расположения отдельных участков  цепи, создающих пространственную картину);

4) четвертичную. Из четырех  полипептидных цепей возникает  биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.

Большинство молекул иммуноглобулинов составлено из двух тяжелых (H) цепей и двух легких (L) цепей, соединенных дисульфидными связями. Легкие цепи состоят или из двух k-цепей, или из двух l-цепей. Тяжелые цепи могут быть одного из пяти классов (IgA, IgG, IgM, IgD и IgE).

 

Каждая цепь имеет два участка:

 

1) постоянный. Остается постоянным  в последовательности аминокислот  и антигенности в пределах данного класса иммуноглобулинов;

2) вариабельный. Характеризуется  большой непостоянностью последовательности  аминокислот; в этой части цепи  происходит реакция соединения с антигеном.

Каждая молекула IgG состоит из двух соединенных цепей, концы которых формируют два антигенсвязывающих участка. На вариабельном участке каждой цепи имеются гипервариабельные участки: три в легких цепях и четыре в тяжелых. Разновидности последовательности аминокислот в этих гипервариабельных участках определяют специфичность антитела. При определенных условиях эти гипервариабельные области могут также выступать в роли антигенов (идиотипов).

В молекуле иммуноглобулина меньше двух антигенсвязывающих центров быть не может, но один может быть завернут внутрь молекулы – это неполное антитело. Оно блокирует антиген, и тот не может связаться с полными антителами.

 

 

При энзиматическом расщеплении иммуноглобулинов образуются следующие фрагменты:

 

1) Fc-фрагмент содержит участки обеих постоянных частей; не обладает свойством антитела, но имеет сродство с комплементом;

2) Fab-фрагмент содержит легкую и часть тяжелой цепи с одним антигенсвязывающим участком; обладает свойством антитела;

3) F(ab)Т2-фрагмент состоит из двух связанных между собой Fab-фрагментов.

 

Другие классы иммуноглобулинов имеют такую же основную структуру. Исключение – IgM: является пентамером (состоит из пяти основных единиц, связанных в области Fc-концов), а IgA – димер.