Тема 7. Модельные объекты генетического анализа

Цель работы: знакомство с тремя группами модельных объектов, используемых в медико-генетических исследованиях (ботанические, зоологические, микроорганизмы).

Материал и оборудование: гербарный, коллекционный материал, рисунки с изображением ботанических, зоологических объектов, микроорганизмов, световой микроскоп, препаровальные иглы, предметные стекла, морилки, эфир.

I. Общая характеристика модельных объектов

Ботанические (растительные) объекты. Согласно новым требованиям, на базе каждой школы должны быть: плодовый сад, учебно-опытный земельный участок, теплица, где учитель может продемонстрировать учащимся многие генетические законы. При этом могут быть использованы самые разнообразные растительные объекты: горох, кукуруза, сахарная свекла, пшеница, овес, тыква, лук.

Зоологические (животные) объекты. На базе каждой школы должен быть небольшой зоологический отдел (уголок). В качестве объектов используются птицы, рептилии, земноводные, насекомые, млекопитающие, аквариумные рыбки. Генетики предъявляют к животным объектам особые требования:

• объект должен иметь небольшие размеры;

• недорогое содержание, легкое и быстрое размножение в условиях лаборатории;

• высокая жизнеспособность, короткий жизненный цикл;

• высокая плодовитость (многочисленность потомства);

• наличие четких наследственных признаков, большое разнообразие мутантных линий;

• желательно малое число хромосом.

В настоящее время биомедицинские и генетические исследования выполняются более чем на 250 видах животных. Многим из них (лягушкам, собакам, павианам) поставлены памятники. Особо генетики выделяют мышей: эмбриональное развитие длится 20 суток, в помете 6-9 мышат, в зависимости от условий содержания одна самка может приносить от 4 до 7 пометов в год. В возрасте 5-6 недель животные становятся половозрелыми. Основной корм - крупы, сухари, сухое молоко, овощи. Часто в опытах используют хомяков, кроликов, морских свинок. В ХХ веке усилиями селекционеров созданы такие домашние породы кроликов, как: белый великан, серебристый, серый великан, черно-бурый, венский голубой, белый пуховой, шиншилла. Большая работа ведется на звероводческих хозяйствах, где разводят горностаев, лисиц, норок. В последние десятилетия во многих странах мира (США, Япония, Германия, Франция, Россия) в качестве объекта медико-генетических исследований стали использовать специально выведенных карликовых свиней. Мини-свиньи неприхотливы, всеядны, половозрелость наступает в 6 месяцев, одна свиноматка может давать 2 приплода в год (по 10 поросят в каждом). Вес взрослого животного – от 18 до 22 кг. Из больших ушных вен можно брать за один раз, без ущерба для животного, 15-20 мл крови. Интерес к свинье не случаен: строение и функциональные особенности сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной, эндокринной и других систем достаточно близки к таковым человека.

Микроорганизмы. Работа с вирусами и бактериями очень сложна, требует осторожности, стерильности. Чаще всего генные инженеры используют: дрожжи, кишечную палочку, сенную палочку, стрептококки, стафилококки, вирусы полиомиелита и СПИДа.