- •Введение. История развития генетики
- •Предмет генетики
- •2. Краткая история развития представлений о наследственности
- •3. Вклад ученых в развитие генетики
- •4. Вклад белорусских ученых в развитие генетики
- •Основными направлениями работы в настоящее время исследований являются:
- •Основные научные и практические достижения: Исследовательские гранты
- •Продукция и услуги:
- •Материальные основы наследственности Лекция 3 Клетка как основа наследственности и воспроизведения
- •Клеточные и неклеточные формы организации живого: эукариоты, прокариоты, вирусы
- •Нуклеиновые кислоты. Структурная модель днк Дж. Уотсона и ф. Крика.
- •Литература
- •2. Наднуклеосомная укладка днк
- •3. Хромомерная организация хромосом
- •4. Митотические хромосомы
- •5. Кариотип и идиограмма
- •Материальные основы наследственности
- •2.Непрямое деление клетки. Амитоз. Эндомитоз
- •3. Мейоз и его значение
- •4. Краткий обзор этапов гаметогенеза
- •Закономерности наследования признаков
- •Лекция 6
- •Наследование при моногибридных и
- •Полигибридных скрещиваниях
- •1. Цели и задачи генетического анализа
- •2.Генетическая символика
- •3. Первый закон г. Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения
- •4. Второй закон Менделя
- •5. Неполное доминирование и кодоминирование
- •6. Анализирующее (реципрокное) скрещивание
- •7. Дигибридные скрещивания. Тригибридное скрещивание
- •Закономерности наследования признаков Лекция 7 Взаимодействие генов
- •1. Типы взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Гены – модификаторы.
- •Наследование окраски цветков у Lathyrus odoratus при взаимодействии двух пар генов
- •Наследование формы плода у Cucurbita pepo при взаимодействии двух пар генов
- •Наследование окраски глаз у Drosophila при взаимодействии двух пар генов
- •Эпистаз у лошадей
- •Рецессивный эпистаз у мышей
- •Наследование и изменчивость длины початков (в сантиметрах) у Zea mays в f1и f2
- •Наследование формы стручка у Capsella bursa pastoris при взаимодействии двух пар генов
- •2. Пенетрантность и экрессивность. Норма реакции. Плейотропный эффект гена.
- •Закономерности наследования признаков Лекция 8-9 Генетика пола и наследование признаков, сцепленных с полом. Сцепление генов и кроссинговер. Нехромосомное (цитоплазматическое) наследование
- •1.Пол как признак. Половой диморфизм. Первичные и вторичные половые признаки.
- •2. Определение пола.
- •Половые различия между самкой и самцом у морского червя Bonellia viridis
- •3. Гинандроморфы, интерсексы, гермафродиты и другие половые отклонения
- •Билатеральный гинандроморф y Drosophila melanogastei
- •4. Наследование признаков сцепленных с полом.
- •5.Сцепление генов и кроссинговер. Генетические доказательства перекреста хромосом
- •6. Частота кроссинговера и линейное расположение генов в хромосоме. Цитологические доказательства кроссинговера
- •7.Митотический (соматический) кроссинговер. Факторы, влияющие на кроссинговер
- •8. Нехромосомное (цитоплазматическое) наследование
- •Молекулярные основы наследственности (4 часа)
- •2.Способы передачи наследственной информации у бактерий
- •3. Репликация днк
- •Модели репликации днк:
- •Строение репликационной вилки
- •Расположение основных белков в репликационной вилке
- •4. Репарация днк
- •Молекулярные основы наследственности (4 часа)
- •2. Генетический код
- •3. Трансляция
- •4. Передача информации в клетке
- •Изменчивость (6 часов) Лекция 12 Изменчивость, комбинативная и мутационная изменчивость
- •1. Классификация изменчивости. Понятие о наследственной и ненаследственной изменчивости.
- •1.1 Изменчивость наследственного материала
- •1.2 Ненаследственная изменчивость
- •1.3 Наследственная изменчивость
- •2. Мутационная теория и классификация мутаций
- •Мутации у различных организмов
- •3. Генеративные и соматические мутации. Прямые и обратные мутации
- •4. Множественные аллели
- •5. Условные мутации
- •Изменчивость (6 часов) Лекция 13-14 Мутации: генные, хромосомные, геномные. Модификационная изменчивость
- •1. Генные мутации
- •2. Хромосомные перестройки
- •2.1. Делеции
- •2.2. Дупликации
- •2.3. Инверсии
- •2.3. Транслокации
- •3. Геномные мутации. Полиплоидия
- •4. Автополиплоидия
- •Диплоидный (а), триплоидный (б) и тетраплоидный (в) арбузы
- •Образование растения Raphanobrassica в результате скрещивания редьки и капусты. Следует обратить внимание на форму плода у родителей и гибрида
- •5. Аллополиплоидия (амфиполиплоидия)
- •6. Анеуплоидия
- •7. Гаплоидия
- •8. Системные мутации. Спонтанные мутации
- •9.Закон гомологических рядов наследственной изменчивости н.И. Вавилова
- •10. Ненаследственная изменчивость
- •Внизу -стрелолист с надводными, плавающими и подводными листьями
- •Литература
- •Генетические основы онтогенеза (2 часа) Лекция 15 Онтогенез – как реализация генетической информации
- •1. Дифференцировка и детерминация
- •2.Эпигеномная наследственность
- •3. Транскрипция и амплификация генов в оогенезе
- •4. Дифференциальная активность генов в онтогенезе
- •5. Роль генетических факторов в определении продолжительности жизни
- •6. Молекулярные основы процесса старения и генетическая картина онтогенеза
- •Литература
- •1. Генетическая структура популяций. Типы популяций
- •2. Генетическая структура популяции апомиктов
- •3. Генетическая структура популяции самоопылителей
- •4. Генетическая структура популяций перекрестноразмножающихся организмов
- •Основные факторы генетической динамики популяций
- •Литература
- •Генетика человека (4 часа) Лекции 17, 18 Человек как объект генетических исследований
- •1. Человек как объект генетических исследований
- •2. Генеалогический метод
- •Составление родословной
- •Генетический анализ родословной
- •3.Близнецовый метод
- •4. Популяционно-статистический метод
- •5. Цитогенетический метод
- •6. Метод генетики соматических клеток
- •7. Биохимический метод
- •8. Молекулярно-генетический метод
- •9. Видимое строение хромосом человека и их морфология. Классификация и тонкая структура хромосомы
- •Генетические основы селекции (6 часов)
- •2.Исходный материал в селекции
- •3.Системы скрещивания в селекции растений и животных
- •4.Явление гетерозиса. Генетические механизмы гетерозиса.
- •Литература
- •2. Индивидуальный и массовый отборы
- •3. Подбор
- •Литература
- •Основы биометрии (8 часов) Данные в биологии (2 часа)
- •Описательная статистика (2 часа)
- •Основы дисперсионного анализа. Корреляционный анализ (4 часа)
3.Системы скрещивания в селекции растений и животных
Под методами разведения понимают определенную систему спаривания животных с учетом их принадлежности к определенным линиям, породам, видам. Применяют следующие методы разведения: чистопородное (чистое), скрещивание и гибридизацию.
Чистопородное разведение
Этот метод разведения применяют для совершенствования породы в чистоте, поэтому его называют также чистым разведением. Породы в таких случаях как целостные группы животных, обладающих ценными продуктивными и племенными качествами, сохраняются. Присущее же представителям породысвойство изменчивости дает возможность эффективно использовать ценных высокопродуктивных и племенных животных дляулучшения желательных ее качеств.
Зоотехническая практика знает немало примеров успешногосовершенствования пород этим методом.
Так, за последние 70 лет резко изменен тип телосложениякрупного рогатого скота голландской породы, и при сохранениивысокой продуктивности жирномолочность коров увеличиласьна 0,5—0,6%. Большие успехи достигнуты в совершенствовавбеконных качеств свиней крупной белой породы, в повышениишерстной и мясной продуктивности асканийских овец.
При чистопородном разведении применяют как гомогенный, так и гетерогенный подбор. Первый является одним из путей создания внутри породы специализированных производственных типов.
При разведении по линиям гомогенный подбор сочетают с гетерогенным, периодически прибегая к кроссированию для закладки новой линии или освежения крови разводимой.
Скрещивание и гибридизация
Скрещивание предусматривает спаривание животных двух или нескольких пород одного вида. Потомков, полученных в результате скрещивания, называют помесями или метисами. Различают следующие виды скрещивания: поглотительное, вводное, воспроизводительное, промышленное, переменное.
Поглотительное скрещивание (преобразовательное). Применяют для улучшения продуктивных и племенных качеств животных пород, нуждающихся в коренном улучшении. Для этого их последовательно спаривают с производителями улучшающей породы и получают животных, сходных по своим качествам с представителями улучшающей породы.
Вводное скрещивание (прилитие крови). Проводят его для улучшения отдельных качеств животных разводимой породы, например для повышения жирномолочности коров. При таком скрещивании маток разводимой породы покрывают производителями улучшающей породы, а помесей затем последовательно в течение двух-трех поколений спаривают с производителями основной породы. В дальнейшем полученных в результате скрещивания помесей, если они по телосложению, продуктивностии племенным качествам соответствуют желательному типу, используют для разведения «в себе» и для спаривания с чистопородными животными разводимой породы.
Воспроизводительное, или заводское, скрещивание. Прибегают к нему для выведения новых пород. При этом в случае использования представителей двух пород его называют простым, а при использовании животных трех и более пород — сложным. В результате воспроизводительного скрещивания животные вновь создаваемой породы сочетают в себе ценные качества особей двух или нескольких пород.
Например, для выведения степной украинской породы свиней М. Ф. Иванов использовал местных свиней и хряков крупной белой породы, Ставилась задача вывести породу свиней,хорошо приспособленных к сухому степному климату и характеризующихся продуктивными качествами, присущими животным крупной белой породы.
Сложное воспроизводительное скрещивание применялось присоздании орловской рысистой породы лошадей. В результатепоследовательного скрещивания животных трех пород — арабской, датской и голландской был получен высокоценный жеребец Барс I, который и явился родоначальником породы.
Воспроизводительное скрещивание широко применяется длясоздания новых пород сельскохозяйственных животных у наси зарубежных странах.
Промышленное скрещивание. Спаривание животных двух или нескольких пород или специализированных линий для получения высокопродуктивных пользовательных животных. Помесей первого поколения в таком случае используют для производства мяса, яиц и другой продукции животноводства.
В рядеслучаев помеси, полученные в результате промышленного скрещивания, превосходят по продуктивным качествам животныхисходных пород, то есть наблюдается явление гетерозиса. Наиболее выражен гетерозис при скрещивании особей специальноподобранных линий в птицеводстве при производстве яиц ибройлеров. Проявляется он и при скрещивании свиней некоторых пород.
Широкое применение в свиноводстве получает трехпородноепромышленное скрещивание, при котором вначале скрещиваютживотных двух пород, характеризующихся хорошей плодовитостью и молочностью, а затем маток-помесей покрывают хряками пород, отличающихся хорошими мясными качествами искороспелостью.
Большое значение при промышленном скрещивании имеетвыбор пород и специализированных линий (в птицеводстве), ихсочетаемость, а также полноценность кормления полученныхпомесей («гибридов»).
Переменное скрещивание. Это одна из форм промышленного скрещивания. Его применяют для создания пользовательныхживотных желательного типа и направления продуктивности. В этом случае скрещивают последовательно животных разных пород по определенному плану для сочетания в помесях желательных признаков исходных пород. Например, при двухпородном переменном скрещивании матоктпомесей первого поколенияспаривают с производителями одной из пород, затем помесейвторого поколения — с производителями другой породы и т.д.Породность животных в стаде по исходным породам во второми последующем поколениях будет колебаться при таком скрещивании от 1/4 до 3/4 кровности.
При использовании представителей нескольких пород предусматривается соответствующая их ротация. Например, в мясном скотоводстве Канады при многопородном переменномскрещивании используют последовательно животных герефордской, симментальской пород и породы шароле.
При переменном скрещивании повышается гетерозиготностьорганизма, что способствует более высокой продуктивности животных.
Гибридизация.
Гибридизацией называют спаривание животных разных видов для получения пользовательных животных и выведения новых пород, сочетающих ценные качества близких видов. Животные, полученные в результате спаривания маток одного вида с производителями другого вида, называют гибридами. При гибридизации следует учитывать биологические особенности скрещиваемых видов.
Скрещивание представителей отдаленных видов, как правило, не дает положительных результатов. При скрещивании животных некоторых видов гибриды остаются бесплодными, например мул — гибрид кобылы и осла. В ряде случаев бесплодными бывают самцы (гибрид самки яка и быка).
Для гибридизации обычно используют животных родственных видов. Так, при гибридизации зебу и крупного рогатогоскота выведены порода санта-гертруда, швице-зебувидный скотв Таджикистане и другие породы скота. В результате гибридизации овец тонкорунных пород и горного барана архара создана новая ценная порода архаро-меринос, сочетающая хорошиешерстные качества с крепостью конституции.