Билет № 1 1.Кариотип и его особенности у КРС, овец, коз.Кариотип – совокупность количественных и структурных особенностей диплоидного набора хромосом, свойственный тому или иному виду животных. В кариотипе заложена генетическая информация особи, изменения которой влекут за собой изменения признаков и функций организма данной особи или ее потомства. Кариотипы особей мужского и женского пола одного вида различаются только по одной паре хромосом, которые называются половыми хромосомами, или гоносомами. Их обозначают через Х и Y, остальные хромосомы называют аутосомами. Особенности: - в кариотипе овец(2n=54) три пары аутосом- крупыне метацентрики, 23 пары- акроцентрики. Половые: Х-хромосома- крупный акроцентрик, Y-хромосома- самый мелкий элемент набора, метакроцентрик или субметакроцентрик. - в кариотипе козы (2n=60)dct fenjcjvs(29 пар) акроцентрического типа. Половая Х-хромосома- одна из наиболее крупных акроцентриков,Y- хромосома-самая маленькая, субметацентрического типа. - В кариотипе крупного рогато скота содержится 60 хромосом. Впервые их подсчитал Краллингер в 1927 г. Все аутосомы(58) у крупного рогато скопа являются акроцентриками, а половые хромосомы метакроцентрического и субметакроцентрического типа. 2.Генетический груз популяций и методы его оценки. Под генетическим грузом популяции понимают совокупность вредных генных и хромосомных мутаций. Различают мутационный и сегрегационный генетический груз.Мутационный формируется вследствие новых мутаций, а сегрегационный – в результате расщипления и перекомбинирования аллелей при скрещивании гетерозиготных носителей «старых» мутаций. Методы оценки:Мортон и Кроу предложили форму расчета уровня генетического груза в количестве летальных эквивалентов.Один летальный эквивалент соответствует одному летальному негу, обусловливающему смертность с 10%-ной вероятностью, двум летальным генам при 50%-ной вероятности смерти. Так же уровень генетического груза можно определить на основании фенотипического проявления мутаций (уродства, врожденных аномалий обмена), анализа типа наследования, частоты в популяции. Н.П.Дубинин предлагает определять генетический груз популяции путем сравления частот мертворожденных в родственных и неродственных подборах родительских пар. 3. Строение и синтез нуклеиновых кислот. Генетический контроль биосинтеза белка в клетках. Генетический код и его характеристика. Нуклеиновые кислоты впервые открыл И.Ф.Мишер в 1868г. Нуклеиновые кислоты – макромалекулярные вещества. Было обнаружено два типа нуклеиновых кислот. Их назвали в зависимости от углеводного компонента, входящего в состав. Нуклеиновую кислоту , в состав которой входит углевод дезоксирибоза, назвали дезоксирибонуклеиновой кислотой(ДНК), а в состав которой входит углевод рибоза- рибонуклеиновой кислотой(РНК). Молекула РНК представляет собой длинную цепь, состоящую из последовательно расположенных звеньев – нуклеотидов. Нуклеотид состоит из 3 компонентов – остаток фосфорной кислоты, рибоза и азотистое основание: аденин, гуанин, цитозин, урацил. Существует три вида РНК: информационная (и-РНК), транспортная (т-РНК) и рибосомная (р-РНК). Молекула ДНК схожа с РНК, но вместо рибозы – дезоксирибоза, а вместо урацила – тимин. В 1953 году Дж.Уотсон и Ф.Крик установили структуру ДНК. Она имеет двойную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей с общей осью. На каждый виток спирали приходится 10 пар нуклеотидов. Связь между цепочками осуществляется за счет водородных связей между азотистыми основаниями: А – Т – две, Г – Ц – три. Синтез ДНК – репликация ДНК – процесс самоудвоения ДНК. Происходит в S – период интерфазы, перед каждым удвоением хромосом и делением клетки. Сначала происходит раскручивание ДНК, затем расшивание ДНК под действием белка геликаза. ДНК-полимераза осуществляет синтез дочерней (комплиментарной ДНК). Затем идет формирование двух новых молекул ДНК, каждая из которых содержит одну материнскую цепь и одну дочернюю. В конечном итоге эти фрагменты соединяются при помощи фермента лигазы общую цепочку. Синтез РНК: все гены РНК делят на 3 группы – кодирует и-РНК , кодирует р-РНК, кодирует т-РНК. Синтез РНК в живой клетке проводится ферментом — РНК-полимеразой. В целом матрицей синтеза РНК может выступать как ДНК, так и другая молекула РНК. Вторичная структура молекулы матрицы расплетается с помощью хеликазной активности полимеразы, которая при движении субстрата в направлении от 3' к 5' концу молекулы синтезирует РНК в направлении 5' → 3'. Терминатор транскрипции в исходной молекуле определяет окончание синтеза. Многие молекулы РНК синтезируются в качестве молекул-предшественников, которые подвергаются «редактированию» — удалению ненужных частей с помощью РНК-белковых комплексов.На таком гене сначала образуется незрелая р-РНК. В ней содержится: несущие информацию ставки, информация о 3 видах р-РНК и о нескольких видах т-РНК. Созревание состоит в том, что вырезаются все ставки и цепи р- и т-РНК. Основная часть генов т-РНК одиночная. Часть т-РНК генов объединяются в группы с генами р-РНК. Синтез белка в клетке.Синтез белка в клетке происходит в интерфазе в период G1 в 2 этапа: транскрипция, трансляция. Транскрипция заключается в том, что наследственная информация, записанная в ДНК(гене),точно транскрибируется(переписывается) в нуклеотидную последовательность иРНК Трансляция заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в иРНК переводится в строго упорядоченную последовательность расположения аминокислот в молекуле синтезируемого белка. Процесс трансляции включает два этапа: активирование аминокислот и непосредственно синтез белковой молекулы. Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.Выявлены следующие особенности генетического кода:1) генетический код триплетный(каждоя аминокислота кодируется тремя нуклеотидами),2)неперекрывающийся(соседние триплеты не имеют общих нуклеотидов),3)вырожденный(за исключением метионина и триптофана все аминокислоты имеют более одного кодона)4)универсальность(в основном одинаков для всех житв орган)5)в кодонах для одной аминокислоты первые два нуклеотида, как правило, одинаковы, а третий варьируется,6) имеет линейный порядок сичтывания и характеризуется колинеарностью.

Билет2 1. Ветеринарная генетика, предмет и методы исследований. Значение на современном этапе развития селекции и ветеринарии. Ветеринарная генетика – наука, изучающая наследованные аномалии и болезни с наследственным предрасположением, разрабатывающая методы диагностики, генетической профилактики и селекции животных на устойчивость к болезням. Задачи ветеринарной генетики:

• Изучение наследственных аномалий;

• Разработка методов выявления гетерозиготных носителей наследственных аномалий

• Мониторинг распространения вредных генов в популяциях и их элиминация

• Цитогенетический анализ животных в связи с заболеваниями

• Изучение генетики иммунитета

• Изучение болезней с наследственным предрасположением

Методы генетики:

• Гибридологический анализ – основан на использовании системы скрещивания в ряде поколений для определения характера наследования признаков и свойств.

• Генеалогический метод – заключается в использовании родословных для изучения закономерностей наследования признаков, в том числе наследственных болезней.

• Цитогенетический метод – служит для изучения хромосом, их репликации и функционирования, хромосомных перестроек и изменчивости числа хромосом.

• Популяционно-статистический метод – применяется при обработке результатов скрещиваний, изучении связи между признаками, анализе генетической структуры популяций, распространении генетических аномалий в популяциях и т.д.

• Иммуногенетический метод –. С его помощью можно установить иммунологическую несовместимость, выявить иммунодефициты, мозаицизм близнецов и т.д.

• Онтогенетический метод – используют для анализа действия и проявления генов в онтогенезе при различных условиях среды.

Значение генетики для практики.

Большое значение имеют теоретические исследования по проблемам генетической инженерии в селекции растений, микроорганизмов и животных, разработке более эффективных методов и средств предупреждения болезней и лечения животных. В большой степени от успешного развития генетики зависит решение проблемы пищевых ресурсов, охрана здоровья человека и животных, борьба с наследственными болезнями, охрана окружающей среды.

2. Влияние инбридинга на выщепление рецессивных летальных генов

Инбридинг – спаривание животных находящихся в родственных отношениях. Этот метод подбора используется в племенном животноводстве для закрепления ценных наследственных признаков того или иного животного в последующих поколениях. При инбридинге возрастает вероятность гамет несущих мутантные гены и перехода их в гомозиготное состояние. Эта вероятность пропорциональна степени родства.

В итоге происходит изменение генных частот, возрастает вероятность выщепления рецессивных гомозигот, что становится причиной инбредной депрессии: снижение жизнеспособности, плодовитости , рождении аномальных особей. ОДНАКО первые два фактора (снижение жизнеспособности и продуктивности) не являются фатальными, так как линия ухудшается, пока в ней накапливаются гомозиготные аллели, и когда этот процесс завершится, линия становится устойчивой. И любые изменения в ней обуславливаются лишь появлением новых мутаций. НО важно помнить, что многие линии при инбридинге гибнут, потому что в гомозиготное состояние переходят летальные и полулетальные гены.

3. Мозаицизм и химеризм в кариотипе животных. Связь химеризма хх/ху с фримартинизмом и другими нарушениями развития.

Мозаицизм – это присутствие в организме клеток разного генотипа, что может привести к возникновению в процессе соматического развития клеток популяций с отличающимся генотипом. Мозаицизм – это такое состояние, когда особь имеет разные клоны клеток, которые возникли в результате мутации у данной особи (например дрозофила).

Химеризм – это наличие разных клонов клеток, которые возникли от разных организмов. Химеризм - возникает в результате обмена клетками крови между плодами при двух и более плодной беременности, в случае слияния бластоцист или зигот.

Фримартинизм – особая форма интерсексуальности, выявляемая у КРС. Наблюдается появление бесплодных телок (в 95% случаев) в двойне с бычком. У них часто обнаруживают мужской тип экстерьера, недоразвитие матки и др. Причина – образование анастомозов между плацентарными сосудами разнополых плодов, по которым осуществляется обмен мужскими гормонами – тестестероном и эстрогенами. Так как тестестерон начинает продуцироваться раньше, то его длительное воздействие на женские половые органы приводит к их недоразвитию. Так же по этим анастомозам происходит обмен эритроцитарными антигенами и др. элементами.

Химеризм по половым хромосомам наблюдается как в двойнях и в случаях большого количества телят разного пола.

Билет 7. Сущность явлений наследственности и изменчивости. Типы изменчивости. Наследственность – свойство живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а так же обуславливать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях внешней среды.Изменчивость – это возникновение различий между организмами по ряду признаков и свойств. Виды изменчивости:Мутационная изменчивость. Мутация – стойкое изменение в структуре ДНК и кариотипе. Мутационный процесс – первоисточник наследственной изменчивости. В результате его у потомков появляются новые признаки и свойства, которых не было у предков. ПРИМЕРЧИКИ: различная окраска меха у норок и лисиц, полиформизм белков и ферментов, наследственные дефекты (пупочная грыжа, врожденное отсутствие конечностей, недоразвитые позвонки и т.д.)Комбинативная изменчивость. Это наследственная изменчивость, возникающая в потомстве в результате новых сочетаний признаков и свойств при скрещивании. Она не ведет к возникновению новых наследственных признаков, а происходят лишь комбинация и рекомбинация генов имеющихся у родительских форм. Коррелятивная изменчивость. Это взаимосвязь между признаками. ПРИМЕРЧИКИ: отрицательная взаимосвязь высокой молочной продуктивности и высокой способностью к откорму. Модификационная изменчивость. Это не наследованная фенотипическая изменчивость, возникающая под влиянием условий среды и не изменяющая генотип. ПРИМЕРЧИКИ: однояйцевые близнецы находящиеся в разных условиях различаются по своим признакам не смотря на одинаковый генотип. 8. Современные представления о структуре гена и функции. Мобильные, прыгающие гены.

Ген – это участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов РНК), кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы т-РНК и р-РНК или взаимодействующий с регуляторным белком.

Функция гена, его проявление (пенетрантность), заключается в образовании специфического признака организма. Удаление гена или его качественное изменение приводят соответственно к потере или изменению признака, контролируемого этим геном.

Молекулярное строение генов эукариот отличается от прокариот. У последних она представляет собой непрерывную последовательность триплетов, обеспечивающих кодирование колинеарной последовательности аминокислот в определенной полипептидной цепи. У эукариот многие гены имеют мозаичную структуру. Они состоят из кодирующих участков – экзонов, разделенных некодирующими участками – интронами. Мобильные гены - элементы генома , способные перемещаться из одного участка гена в другой участок.

Отличительной особенностью мобильных элементов является способность существовать как в интегрированном с хромосомой виде, так и в виде отдельных макромолекул - эписом , плазмид , вирусных частиц.