- •Лекция-1
- •Глава 1 предмет, методы и значение генетики
- •Лекция-2
- •Цитологические
- •Основы наследственности.
- •План: Роль ядра и цитоплазмы в наследственности
- •Роль ядра и цитоплазмы в наследственности
- •Морфологическое строение хромосом
- •Лекция-3 кариотип и его видовые особенности
- •1. Диплоидные наборы хромосом у сельскохозяйственных и некоторых видов домашних, прирученных и лабораторных животных
- •Гаметогенез и мейоз
- •Лекция-4 закономерности наследования признаков при половом размножении
- •Особенности гибридологического метода менделя
- •Закон единообразия гибридов первого поколения
- •Закон расщепления
- •Лекция-5 аллели. Множественный аллелизм
- •Анализирующее скрещивание. Правило чистоты гамет
- •Отклонения от ожидаемого расщепления, связанные с характером доминирования признака и летальными генами
- •Лекция-6 закон независимого наследования признаков.
- •2. Вывод формулы расщепления по генотипу при дигибридном
- •Полигибридное скрещивание
- •3. Количество фенотипов и генотипов в f2 при скрещивании родителей,
- •Лекция-7 хромосомная теория наследственности
- •Полное сцепление
- •Неполное сцепление
- •Лекция-8 соматический (митотический) кроссинговер.
- •Карты хромосом
- •Лекция-9 генетика пола.
- •5. Зависимость пола дрозофилы от отношения числа х-хромосом к числу наборов аутосом (Бриджес, 1932)
- •6. Нарушения в системе половых хромосом и их фенотипическое проявление
- •Наследование признаков, ограниченных полом
- •Проблема регуляции пола
- •Лекция-11 молекулярные основы наследственности.
- •Доказательства роли днк в наследственности
- •Биологическая роль нуклеиновых кислот
- •Химический состав и структура нуклеиновых кислот.
- •Генетический код
- •Лекция-13 генетика микроорганизмов.
- •Строение и размножение бактерий
- •Строение и размножение вирусов
- •Взаимодействие фага с бактериальной клеткой
- •Понятие о генотипе и фенотипе микроорганизмов
- •Конъюгация
- •Трансдукция
- •Трансформация
- •Лекция-14
- •Генная инженерия
- •Клеточная инженерия
- •Гибридомная технология получения моноклональных антител
- •Лекция-15 эмбриогенетическая инженерия.
- •Клонирование эмбрионов млекопитающих
- •Химерные животные
- •Трансгенные животные
- •Лекция-30
- •Изменчивость и методы ее изучения
- •Виды изменчивости
- •Методы изучения изменчивости
- •Вариационный ряд и его построение
- •9. Распределение сухостойных хорош черно-пестрой породы
- •Статистические показатели для характеристики совокупности
- •10. Определение основных статистических величин способом
- •Вычисление статистических показателей для малых выборок
- •12. Статистические показатели суммарного эффекта фагоцитоза
- •Оценка достоверности разности между средними арифметическими двух выборочных совокупностей
- •Типы распределения
- •Пуассона
- •Критерий хи-квадрат (х2)
- •16. Соответствие фактического распределения семейств теоретически ожидаемому (биномиальному)
- •18. Стандартные значения критерия %
- •Изучение связи между признаками
- •20. Определение г для малых выборок
- •Дисперсионный анализ
- •Лекция-16 мутационная изменчивость.
- •Классификация мутаций
- •Хромосомные мутации
- •Механизм образования числовых и структурных аномалий кариотипа
- •Генные мутации
- •Лекция-17 индуцированный мутагенез.
- •Генетические последствия загрязнения окружающей среды и защита животных от мутагенов
- •Антимутагены
- •Лекция-18
- •Раскрытие сложной структуры гена
- •Влияние генов на развитие признаков
- •Дифференциальная активность генов на разных этапах онтогенеза
- •Взаимодействие ядра и цитоплазмы в развитии
- •Регуляция синтеза иРнк и белка
- •Влияние среды на развитие признаков
- •Генетика популяций
- •Популяция и «чистая линия»
- •Структура свободно размножающейся популяции. Закон харди - вайнберга
- •Основные факторы генетической эволюции в популяциях
- •Влияние инбридинга на выщепление рецессивных летальных и полулетальных генов
- •31. Формы уродств в потомстве быка Бурхана 6083
- •Генетический груз в популяциях животных
- •Генетическая адаптация и генетический гомеостаз популяций
- •Генетические основы гетерозиса
- •Лекция-20
- •Глава 13 группы крови и биохимический полиморфизм
- •32. Системы генетических групп крови
- •Наследование групп крови
- •33. Уточнение отцовства по группам крови
- •Биохимический полиморфизм
- •34. Некоторые биохимические полиморфные системы
- •Лекция-18
- •Генетические основы иммунитета
- •Структура иммуноглобулинов
- •Генетика иммуноглобулинов
- •Лекция-19 генетический контроль иммунного ответа
- •Главный комплекс гистосовмести мости (мнс)
- •Связь мне и других антигенов гистосовместимости с болезнями
- •38. Взаимосвязь аллелей комплекса в с заболеваемостью кур md, % (по Hansen и др.)
- •Первичные (врожденные) дефекты иммунной системы
- •Лекция-24
- •Генетические аномалии у сельскохозяйственных животных
- •Генетические аномалии
- •Наследственно-средовые аномалии
- •Генетический анализ в изучении этиологии врожденных аномалий
- •Простой аутосомный рецессивный тип наследования
- •Лекция-25 аутосомный доминантный тип наследования
- •Сцепленный с х-хромосомой тип наследования
- •42. Сцепленный с х-хромосомой тип наследования
- •Мультифакториальное наследование
- •Аномалии у сельскохозяйственных животных, обусловленные мутациями генов
- •43. Список генетически обусловленных аномалий у крупного рогатого скота
- •46. Список генетически обусловленных аномалий у овец
- •47. Наследственные дефекты, встречающиеся
- •Распространение аномалий хромосом в популяциях животных
- •Числовые и структурные мутации кариотипа и фенотипические аномалии животных
- •48. Типы центрических слияний (транслокаций)
- •50. Продолжительность сервис-периода
- •52. Срввнение снижения воспроизводительной способности
- •54. Хромосомные аберрации в разных линиях кур (по Блому, 1974)
- •Лекция-26
- •Глава 16 болезни с наследственной предрасположенностью
- •Генетическая устойчивость и восприимчивость к бактериальным болезням
- •Генетическая устойчивость и восприимчивость к гельминтозам
- •Генетическая устойчивость и восприимчивость к протозоозам
- •Генетическая устойчивость и восприимчивость к клещам
- •Генетическая обусловленность респираторных болезней
- •Лекция-27 генетическая обусловленность болезней желудочно-кишечного тракта
- •Болезни обмена веществ
- •Роль наследственности в предрасположенности животных к болезням конечностей
- •74. Чвстотв болезней и деформация копыт у коров различного происхождения, % (по Косолвпикову)
- •Роль наследственности в предрасположенности к бесплодию
- •Роль наследственности в предрасположенности к стрессу
- •Влияние факторов среды на устойчивость к болезням
- •Лекция-28
- •Учет врожденных аномалий и болезней. Методы генетического анализа
- •Повышение наследственной устойчивости животных к болезням
- •Оценка генофонда пород
- •Наследуемость и повторяемость устойчивости к заболеваниям
- •80. Коэффициент наследуемости устойчивости (%) к некоторым болезням
- •Массовый отбор на резистентность
- •Комплексная оценка генофонда семейств, линий и потомства производителей
- •Лекция-29 показатели отбора при селекции на устойчивость к болезням
- •Селекция животных на устойчивость к болезням
- •Непрямая селекция на резистентность
- •Импульсно-циклический способ разведения по линиям
- •Мероприятия по повышению устойчивости к болезням
- •Словарь терминов
- •Глава 2. Цитологические осоты наследственности. А. И. Жмгачев 9
- •Глава 4. Хромосомная теория наследственности. Г. А. Назарова 51
- •Глава 6. Молекулярные основы наследственности. Г. А. Назарова .... 74
- •Глава 7. Генетика микроорганизмов. Г. А. Назарова 91
- •Глава 8. Биотехнология. Г. А. Назарова, в. Л. Петухов 103
- •Глава 11. Генетические основы онтогенеза. Г. А. Назарова 178
- •Глава 12. Генетика популяций. А. И. Жнгачев 196
- •Глава 14. Генетические основы иммунитета. В. Л. Лопухов 228
Механизм образования числовых и структурных аномалий кариотипа
В основе всех числовых аномалий кариотипа лежит нерасхождение хромосом в мейозе. Чаще это происходит у особей женского пола. Так, трисомия и моносомия возникают вследствие нерасхождения хроматид во время мейотического деления. В результате в одной дочерней клетке появляется лишняя хромосома, в другой ее недостает. Полисомия, как и моносомия, возникает, очевидно, из-за нерасхождения во время мейоза или раннего дробления. В большинстве случаев трисомные и моносомные эмбрионы появляются в результате новых мутаций в половых клетках родителей. Наиболее часто у животных обнаруживают трисомию и моносомию половых хромосом. Вероятность нерасхождения хромосом увеличивается с возрастом животных.
Полиплоидия может возникать в результате ошибок при мейозе^иш во время оплодотворения. Так, при делении хромосом на хроматиды без деления цитоплазмы в клетке может образовываться тетраплоидный набор. Такие клетки могут возникать при слиянии двух соматических клеток. У животных обнаруживали диплоидные гаметы, которые формировались в результате нерасхождения хромосом в мейозе. Эти случаи полиплоидии связаны с нарушением образования веретена или тянущих нитей в анафазе.
Полиплоидия может быть следствием оплодотворения одной яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом двумя или более спермиями (полиспермия или полиандрия). При оплодотворении одной яйцеклетки двумя спермиями формируется триплоидный эмбрион. Триплоидный набор может возникнуть тогда, когда в процессе оплодотворения наряду с яйцеклеткой участвует и второе полярное тело (рис. 35). В других случаях полиплоидные индивидуумы возникают при задержке первого деления дробления зиготы.
Тетраплоидия может возникать благодаря подавлению первого дробления диплоидной зиготы, когда хромосомы дуплицируются и делятся, но остаются в той же клетке.
Предрасполагающие к появлению полиплоидии факторы: старение гамет при задержке овуляции, длительность хранения спермы, задержка оплодотворения самок. Слияния клеток могут индуцироваться вирусами. На образование веретена деления (разрыва нитей) могут влиять лекарственные препараты.
Мозаицизм и миксоплоидия, а также химеризм относятся к категории соматических мутаций. Мозаицизм — присутствие в организме клеток (точнее, клонов) разного генотипа, что может привести к возникновению в процессе соматического развития клеточных популяций с отличающимся генотипом. Частным случаем мозаицизма является гинандроморфизм и мозаицизм по
Рис. 35. Механизм образования трисомин и моиосомин в мейозе (но Харе, 1978)
группам крови, белкам и др. Миксоплоидия, полисоматия — форма клеточного мозаицизма — наличие у одной особи клеток с различным уровнем шгоидности (три-, тетра-, пента-, гекса-плоидные и т. д.). Миксоплоидные клетки возникают в результате нарушения митоза во время раннего дробления при делении зиготы (нерасхождение хромосом). Химеризм возникает в результате обмена клетками крови между плодами при двух или более плодной беременности, в случае слияния бластоцист или зигот. В частности, диплоидно-триплоидные химеры могут формироваться при слиянии второго полярного тела с одним из бластомеров на первой стадии дробления.
Структурные изменения в кариотипе {аберрации) возникают как результат спонтанной или индуцированной ломки, разрывов и последующих воссоединений хромосом новым способом. Если разрывы затрагивают обе хроматиды, аберрации называют хромосомными, если только одну — хроматидными. Если в результате структурной перестройки нет потери или прибавления генетического материала, аберрации считаются сбалансированными. К ним относятся в основном транслокации, инверсии. Несбалансированные аберрации представлены главным образом деле-циями, дупликациями, изохромосомами и кольцевыми хромосомами. После разрывов хромосом или хроматид оторвавшиеся фрагменты обычно утрачивают. Это приводит к потере части генов (делеции и нехватки) или дополнению хромосом фрагментами (дупликации), что связано с появлением избыточного гене-
тического материала в клетках. Следствием делеций и нехваток может быть отсутствие генетического контроля ддя самых разных признаков организма. Рецессивные гены, содержащиеся в тех же локусах нормальной гомологичной хромосомы, проявляют свой эффект в одинарной дозе. Следует иметь в виду, что животные, гетерозиготные по сбалансированным транслокациям, могут производить генетически несбалансированные гаметы, которые, в свою очередь, могут формировать несбалансированные зиготы, отмирающие на ранних стадиях эмбриогенеза (рис. 36).
В связи с широким распространением центрических слияний (транслокаций Робертсона) у животных ученые активно изучают механизмы их образования. Полагают, что робертсоновские транслокации представляют собой частный вариант теломерного слияния, вовлекающего теломерные концы двух различных тело-центрических (акроцентрических) хромосом, у которых вследствие задержки репликации ДНК в области палиндрома либо точ-ковых мутаций в этой области рестрикционные эндонуклеазы утрачивают способность узнавать место рестрикции, что ведет к сохранению прочного соединения между хромосомами. При этом возникает метацентрическая или субметацентрическая хромосома, несущая две центрометры, которые либо функционируют как одно целое, либо одна центромера инактивируется.
Реципрокные транслокации у родителей — одна из основных причин возникновения трисомий и моносомий у эмбрионов. Частичные трисомий могут быть связаны как с транслокациями и инверсиями у родителей, так и с новыми мутациями — спорадические транслокации, дупликации и т. д. Необходимо отметить, что в данном случае терминами «частичные трисомий» и «моносомий», обозначаются потери части хромосом, т. е. делеций и нехватки. При транслокациях число плеч хромосом в клетках остается таким же, однако в измененных хромосомах образуются новые группы сцепления между генами, что нарушает процессы конъюгации гомологичных хромосом в мейозе и является причиной формирования несбалансированных зигот.
Хромосомная нестабильность. В процессе ци-тогенетического анализа можно выделить животных, не имеющих в кариотипе каких-либо изменений, и особей, у которых находят разрывы и пробелы хромосом, полиплоидные клетки, другие структурные и числовые аберрации. По специальным методикам у одних индивидуумов обнаруживают нарушения формирования синаптонемного комплекса в мейозе, повышенную частоту сестринских хроматидных обменов и высокий процент клеток с микроядрами. Повышенная частота числовых и структурных аномалий хромосом, наблюдаемая у отдельных особей, определяется термином «хромосомная нестабильность».