Ветеринарная генетика

В результате делений образуются четыре гаплоидные клетки. Будущие мужские  гаметы – сперматиды – одинаковы  по размерам, а у особей женского пола продукты деления созревания неравноценны.

После деления и созревания яйцо готово к оплодотворению. Сперматиды же должны в процессе сперматогенеза морфологически преобразоваться в  подвижные спермии.

10. Оплодотворение

Половое размножение сопровождается оплодотворением - слиянием двух гамет - яйцеклетки и спермия. В результате образуется оплодотворенная яйцеклетка - зигота, дающая начало развитию нового поколения организмов.

При оплодотворении объединяются гаплоидные наборы хромосом разных организмов, и  восстанавливается их диплоидное число. Таким образом, в процессе оплодотворения обеспечивается непрерывность материальной связи между поколения ми организмов. Благодаря объединению наследственных задатков двух организмов в их потомстве  происходят новообразования, дающие материал для отбора.

Оплодотворение – процесс видоспецифичный, за счет химических в-в. При слиянии  гамет, в яйцеклетку попадает только ядро и одна из центриолей спермия.

Функции спермия:

1. Стимулирует яйцо к развитию;
2. Передает гаплоидный набор хромосом;
3. Вносит в яйцо центриоль, учавствующую в послед. делении.
11. Менделизм как основа генетики

Грегор Мендель(1822-1884) доложил результаты своих опытов с растительными гибридами. Г. Мендель убедительно показал, что наследственность дискретна (делима), что отдельные признаки или свойства организма развиваются на основе материальных наследственных факторов, которые в процессе слияния гамет не растворяются, не исчезают и могут наследоваться независимо друг от друга. Он разработал основные принципы генетического анализа наследственности организмов, впервые применил к изучению наследственности методы математической статистики и установил основные закономерности числовых отношений расщепления гибридов при скрещивании.

Эти закономерности наследственности имели фундаментальное значение для теории и практики гибридизации растений и селекции вообще. Г. Мендель  стал основоположником генетики. Своими открытиями он примерно на полстолетия  опередил время. Поэтому его работы не были по достоинству оценены современниками и долгое время оставались почти  неизвестными.

Законы Менделя:

1. Закон доминирования (единообразия): При скрещивании отличающихся по паре альтернативных признаков растений в F₁ проявился только один признак (доминантный).
2. Закон расщепления признаков: В первом поколении потомства от самоопыления растений из F₁ – у ¼ проявились рецесс. признаки.
3. Закон независимого комбинирования признаков: наследственные факторы различных пар признаков наследуются независимо.

Выводы, сделанные Менделем:

1.Признаки в потомстве гибридов  не исчезают, а перекомбинируются  и передаются следующим поколениям;

2.В основе такого наследования  – сочетания двух факторов (равно  вероятное образование гамет  А и а, равно вероятна их  встреча).

3.Гамета каждого из родителей  несет по одному наследственных  факторов.

Главное: установлена связь фенотип - наследственный фактор (не исчезающий, а передающийся потомкам), предложен  математический подход к характеру  наследования.

12. Моногибридное скрещивание. Законы Менделя: единообразия гибридов первого поколения, расщепления признаков у гибридов второго поколения.

Скрещивая растения различающиеся  между собой по одной паре альтернативных признаков (такое скрещивание называют моногибридным), Мендель обнаружил, что гибриды первого поколения  проявляют только один признак из альтернативной пары. Мендель пришел к заключению, что при скрещивании сортов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, у гибридов первого поколения всегда проявляется признак только одного из родителей. Такие признаки Мендель назвал доминантными. Признаки, которые у гибридов первого поколения не проявлялись ученый назвал рецессивными.

Наблюдаемое явление Мендель определил  как правило доминирования, которое  впоследствии стали называть первым законом Менделя, или законом  единообразия первого поколения.

      Закон расщепления  признаков: во втором поколении  проявляется рецессивный признак.

13. Анализирующее  и возвратное скрещивание. Их сущность и значение.

Анализирующее скрещивание — скрещивание  гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором". Смысл анализирующего скрещивания  заключается в том, что потомки  от анализирующего скрещивания обязательно  несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.

Возвратные скрещивания – это такие скрещивания, при которых гибрид повторно (однократно или многократно) скрещивается  с одним из родителей. Они применяются для определения генотипа исследуемой формы (анализируюшее скрещивание), вычисления процента рекомбинации или кроссинговера сцепленных генов,  усиления у гибрида проявления признаков одного из родителей,  а также для преодоления бесплодия гибридов первого поколения при   отдаленной  гибридизации. 

14. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя. Понятие о чистоте гамет. Серия множественных аллелей.

Третий закон Менделя  - закон  независимого наследования – был  сформулирован им на основании получения  потомства от дигибридных скрещиваний. Дигибридное скрещивание – скрещивание  особей, различающихся по двум пара альтернативных признаков. Мендель  пришел к выводу, что признаки у  гибридов при образовании половых  клеток распределяются между собой  совершенно независимо друг от друга  и дают различные сочетания с  одинаковой частотой. При скрещивании двух гомозигот- иых организмов* отличающихся друг от друга по двум или более парам альтернативных признаков, гепы и соответст­вующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

При анализе трех и более пар  альтернативных признаков скрещивание  называется полигибридным.

Закон чистоты гамет Г.Менделя - биологический закон, согласно которому гамета диплоидного гибрида может  нести лишь один из двух аллелей  данного гена, привнесенных при оплодотворении разными родителями. Согласно закону чистоты гамет гамета не может  быть гибридной, поскольку она несет  аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен  гаметой этого родителя в гибридную  зиготу. Диплоиды Менделизм

Серия множественных аллелей –  три или более состояния одного гена, обусловливающих разные фенотипы.

15. Виды доминирования: неполное, сверхдоминирование, кодоминирование.
1. полное – один аллель полностью подавляет действие другого;
2. неполное – неполное подавление аллеля;
3. сверхдоминирование – у гибридов F₁ наблюдается более сильное развитие признака, чем у исходных форм;
4. кодоминирование – у гибрилов F1 проявляются признаки того и другого предка, выраженные в равной степени и независимо друг от друга.
16. Летальное действие генов. Полулетальные и субвитальные гены.

Летальные гены – гены, приводящие к гибели организма в гомозиготном состоянии.

Пример: серебристо-серые по фенотипу и гомозиготные по генотипу овцы каракульской породы имеют   нарушения функцир  парасимпатической нервной системы, вследствие чего погибают при переходе на грубый корм.

При искусственном осеменении, когда  от одного быка можно получить несколько  тысяч телят в год, опастность распространения вредных генов  очень велика.

Сублетальными, или полулетальными называются аллели, эффект гибельности  которых част, но не обязателен (то есть переходные между летальными аллелями и аллелями, вызывающими наследственные болезни), условно летальными называют мутации, при которых организм несущий  такие мутации может жить в  предельно узком диапазоне условий.

Субвитальные гены - характеризуют снижение жизнеспособности менее чем наполовину (50-100% от нормальной).

17. Взаимодействие неаллельных генов: полимерия, новообразование, комплементарное взаимодействие генов, эпистаз, плейотропное действие генов.

Полимерия – тип взаимодействия генов, при котором на один признак  действуют несколько пар неаллельных  генов. С помощью полимерии была объяснена специфика наследования количественных признаков.

Комплемента́рное (дополнительное) действие генов —  один из доминантных генов не проявитсяся в отсутствии другого.

Эпистаз — взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляется другим. Подавляющий ген называется эпистатичным, подавляемый — гипостатичным. Взаимодействие при котором аллель одного из генов подавляет действие аллелей других генов.

Новообразования – явление, при  котором при наличии двух доминантных  генов развивается совершенно новая  форма признака.

Плейотропное действие генов –  явление, при котором каждый из генов  действует не на один, а на несколько  признаков.

18. Причины отклонения от менделевских соотношений расщепления
1. невыполнение условий опыта (малая выборка), недостаточно стабильные признки, зависимсть от окружающей среды;
2. взаимодействие неаллельных генов;
3. не менделевский характер наследования
19. Наследственность и среда. Модификации.

Весь процесс развития особи  – от оплодотворенной яйцеклетки до взрослого организма – происходит под непрерывным регулирующим влиянием генотипа, а также множества различных  условий среды, в которой находится  растущий организм. Следовательно, свойства особи зависят от двух основных факторов – генотипа и среды.

Модификации – внешние различия, которые зависят только от влияния  среды и не передаются по наследству. Способность организмов реагировать на факторы среды, как правило, имеет приспособительный характер, и это составляет важнейшую сторону учения о норме реакции.Способность противостоять колеблющимся условиям среды путем адаптивного реагирования организмов – физиологический гомеостаз.

20. Сцепление генов

Известны случаи, когда признаки передаются целыми группами. Гены, расположенные  в одной хромосоме, представляют собой группу сцепленных генов. Гены одной группы сцепления наследуются  независимо от генов, принадлежащих  к другим группам сцепления

Понять суть этого явления стало  возможно лишь в результате работ  Т. Моргана и его сотрудников. Он установил, что материальной основой  сцепления является хромосома. Она  представляет собой отдельную материальную и функциональную единицу при  редукционном делении клетки, и следовательно, все гены, находящиеся в одной  хромосоме, будут связаны между  собой субстратом хромосомы, ее организацие  и поведением в мейозе.

При наличии полного сцеплениия по двум парам генов среди гибридов выявляется только два класса особей как при моногибридном скрещивании.

21. Неполное сцепление генов. Кроссинговер.

Изучая явление сцепления генов, Т. Морган и его ученики установили, что сцепление почти никогда  не бывает полным. Только у самцов дрозофилы  и самок тутового шелкопряда наблюдается  полное сцепление. Если гены разных аллельных пар лежат в одной и той же хромосоме, следовательно, сцеплены, то единственной причиной их перекомбинации может быть процесс конъюгации гомологичных хромосом в профазе мейоэа. Во время конъюгации парные хромосомы сближаются и прикладываются друг к другу гомологичными участками, образуя биваленты (четверки хроматид).

В результате перекрещивания двух хроматид пары гомологичных хромосом получаются характерные фигуры - хиазмы. В это время между хроматидами может происходить обмен гомологичными участками. Этот открытый в 1911 г. Т. Морганом процесс был назван перекрестом хромосом, или кроссинговером (от английского crossingover - перекрест).