Учебно-методический комплекс по дисциплине «Ветеринарная генетика»

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

 

Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина

 

 

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Ветеринарная генетика»

 

 

♀ ♂

ХХ ХУ

 

Астана 2011

Рассмотрено и одобрено Утверждаю

к изданию на заседании Председатель МС «Казахского

методического совета «Казахского агротехнического

агротехнического университета

им С.Сейфуллина»

университета им. С. Сейфуллина» __________ Абдыров. А.М.

протокол № от 2011 «____» ___________2011г

Автор: доцент Iмбай С.М, ассистент Мұстафа Р.С.

(Ф.И.О., должность)

 

 

УМК составлен в соответствии с требованиями нормативных документов (учебного плана и программой дисциплины)

______типовая учебная программа _______

(наименование документа)

и включает в себя все необходимые сведения по выполнению_______________________________________________________

УМК предназначен для студентов специальности 5В120100 «Вет.мед», 5В120200 «Вет.сан»

(наименование специальностей)

 

 

Рецензенты: доцент кафедры общей и биологической химии АО «Медицинский университет Астана» Байканова Р.К. доцент, к.в.н Жумабаев Х.Ж

(Ф.И.О., должность)

 

 

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства

(название кафедры)

Протокол № от « » 2011г.

Рассмотрено и рекомендовано на заседании методической комиссии факультета ветеринарии и технологии животноводства

(название факультета)

Протокол № от « » декабря 2011г.

 

 

Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, 2011г.

Содержание

 

 

1. Введение	4-5
2. Силлабус	6-17
3. Курс лекции
3.1. Генетика наука о наследственности и изменчивости	18-19
3.2. Цитологические основы наследственности	19-21
3.3. Основы биометрии	21-23
3.4. Закономерности наследования признаков при половом размножении	23-25
3.5. Взаимодействие генов и его влияние на расщепление по фенотипу	25-27
3.6. Хромосомная теория наследственности	27-28
3.7. Генетика пола	29-30
3.8. Молекулярные основы наследственности	30-32
3.9. Генетика микроорганизмов	32-33
3.10. Генная инженерия	33-34
3.11. Мутационная изменчивость	35-36
3.12. Генетика популяций	37-38
3.13. Иммуногенетика	38-39
3.14. Генетические основы онтогенеза	39-40
3.15. Наследование количественных признаков	40-41
3.16. Инбридинг, инбредная депрессия и гетерозис	41-42
4. Лабораторно-практические занятия	43-55
5. Самостоятельная работа студентов	66-102
6. Глоссарий	103-107
7.Тестовые вопросы по дисциплине «Вет. генетика»	107-108
8. Список использованной литературы

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Генетика – наука о наследственности и изменчивости животных, растений, микроорганизмов. Становлению и развитию генетики способствовал целый ряд крупных обобщений в биологии и научных открытий. Важнейшими из них являются: клеточная теория М.Я. Шлейдена и Т. Шванна (1838г); эволюционное учение Ч. Дарвина (1859 г); закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем (1865г); теория мутации С.И. Коржинского (1899г) и Г.де Фриза (1903г); учение о популяции В. Иоганнсена (1903 г); хромосомная теория наследственности Т.Г. Моргана (1910 г); закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, сформулированный Н.И. Вавиловым (1923г); концепция о молекулярной основе наследственности и изменчивости организмов Н.К. Кольцова (1936г); открытие О. Эвери (1944 г) о сосредоточении наследственной информации в молекулах ДНК; создание Д. Уотсоном и Ф. Криком модели строения ДНК (1953 г); расшифровка Ф. Криком, М. Ниренбергом, Д. Маттен и С. Очоа (1961-1964 гг.) универсального генетического кода наследственной информации и синтеза белка в клетках организмов.

В 1865 году в небольшом городке Брно вышел из печати оригинальный труд, в котором не знаешь, чего было больше - биологии или математики. Неизвестный исследователь Грегор Мендель рассказывал о том, что при скрещивании двух растений, отличающихся друг от друга в каком-либо одном признаке, особи первого поколения схожи с одним из родительских растений, во втором поколении часть особей похожа на одного из родителей, а другая часть на другого родителя. Признаки, отличающие одного родителя от другого, не исчезают, не смешиваются безвозвратно между собой, а сохраняются в неизменном виде и проявляются через поколение в потомстве. Замечательно было то, что признаки одного и другого исходного родителя проявлялись во второй генерации в форме устойчивого соотношения: на каждые три особи одного типа приходилась одна особь другого типа. Это в том случае, если исходные родители отличались по одному признаку. Когда же исходные родители отличались двумя признаками, то во второй генерации обнаруживались четыре типа фенотипов с соотношением 9:3:3:1. Соотношение носило совершенно закономерный характер и давало основание предполагать, что в его основе лежит какой-то специфический механизм.

Менделю принадлежит слава наблюдения этого замечательного явления и установления строгой закономерности его. Ему же принадлежит слава использования математического анализа в биологическом исследовании вопроса, к которому еще никто не подходил с цифрой.

Прекрасная работа провинциального естествоиспытателя не дошла до сознания его современников. Статистическая форма обработки и построенные на ней выводы были недоступны для эмпирически настроенных биологов ХIХ века. Лишь в самом начале ХХ века работа Менделя и ее значение были постигнуты сразу в нескольких лабораториях Европы (Корренс, Чермак, де Фриз)

В 1866 г. - в год, когда только что вышедшая из печати работа Менделя была похоронена в памяти людей, - родился Томас Гент Морган. В свое время Морган скажет: "Правдоподобие теории еще не является ее доказательством". Моргану принадлежит честь могучего разворота великого учения Менделя, ему же принадлежит честь показа материальной основы явлений. Вот почему все направление современной биологии в изучении явлений наследственности по праву получило название менделизма-морганизма.

Генетика Г. Менделя, В. Бэтсона, В. Иоганнсена, Г. де Фриза и Т. Моргана, вошедшая в историю как классическая генетика, сыграла важную роль в развитии биологии.

Большой вклад в развитие генетики внесли крупнейшие биологи-генетики: Н.И. Вавилов, И.В. Мичурин, Н.К. Кольцов, С.С. Четвериков, А.С. Серебровский, Н.П. Дубинин, И.И. Шмальгаузен, М.Е. Лобашев, Б.М. Завадовский, М.М. Завадовский и др.

Генетика – теоретическая основа племенного дела. С ее помощью разрабатываются новые пути и методы селекции. К успехам генетики можно отнести достижения пушного звероводства, цветного каракулеводства, использование генетических маркеров, биометрических и других методов повышения эффекта селекции.

В настоящее время успешно развивается генетическая инженерия, давшая возможность переносить гены из одного организма в другой. Учебно-методический комплекс написан согласно типового учебного плана, тесно связан с теоретическим материалом.

Цель УМКД дать фундаментальные знания о преемственности между поколениями; обусловленности специфического характера индивидуального развития в условиях внешней среды; возникновении различий между организмами по ряду признаков и свойств; в ознакомлении студентов с генетикой как наукой о наследственности и изменчивости, ее современным состоянием.

Учебно-методический комплекс должен помочь студентам усвоить закономерности наследования и изменчивости признаков, методы генной инженерии, владеть методами биометрической обработки и статистического анализа экспериментальных данных. И на основе закономерностей генетики научить студентов прогнозировать вероятность появления новых генотипов и эффект селекции.

 

1. Данные о преподавателе: Iмбай Сейсембай Молдағалиұлы доцент

кафедры технологии производства и

переработки продукции животноводства,

Тел 38-39-01

Дни консультации:Согласно расписания на кафедре

2. Данные о дисциплине: Вет.генетика

Курс 2

Количество кредитов- 3

Количество лекционных часов –30

Лабораторно-практических занятии - 30

СРСП – 15

СРС – 60

Место проведения: лекционных занятии в аудитории 0216

Лабораторно-практические занятия в аудитории № 0216

 

Распределение учебного времени

4. Постреквизиты:перечень -дисциплин, в которых используются базовые знания изучаемой дисциплины: разведение и селекция животных, кормление,…

Краткое описание предмета

Основная цель и задачи учебной дисциплины – сформировать у студентов современные представления о цитологических и молекулярных основах… В программе курса отражены также вопросы, связанные с запросами современной… В результате изучения дисциплины «Генетика с биометрией» студент должен:

План лекционных и лабораторно-практических занятий

Перечень тем для СРС.

График выполнения и сдачи задании СРСП

  8. Список основной литературы: 1.Меркурьева Е.К., Абрамова З.Б., Бакай А.В., Кочий И.И. «Генетика».-М., Агропромиздат, 1991.

Информация по оценке знаний

Текущий контроль – посещение и работа на лекционных и лабораторных занятиях, выполнение и сдача лабораторных работ, выполнение задании СРС. Промежуточный (рубежный) контроль – предусматривается сдача тестов, защита… Итоговый контроль предполагает сдачу экзаменов. Экзамен принимается в форме тестов на компьютере.

Схема оценки знаний студентов по дисциплине

«Генетика с биометрией»

	Виды занятий и работ студентов	Количество баллов min/max
І	Текущий контроль: Лекции – 15; Посещение по 0,5 баллов При постоянном посещений лекции доп.0,5 баллов Лабораторно–практические занятия - 60 1. Посещение – 0,2 балл;   2. Успеваемость - (активное участие в ЛПЗ, Заполнение тетрадей, выполнение заданий); 3. Написание и защита рефератов (СРС) 7 рефератов; Подготовка и защита – 1 балл   Всего	0,5 0,5х15=7,5 min - 4 max-8 4/8 0,20,2х60=12 min – 6 max – 12 6/12 min – 3 max - 5 3/5   2,0 2,0х7+1=15 min – 7 max - 15 7/15 20/40
ІІ	Рубежный контроль: Два рубежных контроля по 10 баллов Всего 20 баллов	10/20
	Всего текущий и рубежный контроль:	30/60
ІІІ	Итоговый контроль: Экзамен	20/40
	Итого:	50/100

 

 

 

 

Примерная схема оценки знаний студентов в баллах на экзамене

	Экзаменационная оценка	Оценка в баллах (%)
	3 (удовлетворительно)	18/25
	4 (хорошо)	26/33
	5 (отлично)	33/40

 

Окончательная оценка знаний студента (сумма баллов по текущему, промежуточному и итоговому контролю) выставляется в соответствии с кредитной технологией на основании данных, приведенных ниже.

 

Шкала оценки знаний студентов

Курс лекции

Генетика наука о наследственности и изменчивости

1. Введение. Предмет генетика. Наследственность и изменчивость. 2. История развития генетики. 3. Связь с другими науками.

Используются генетические методы защиты наследственного материала от повреждений радиационными излучениями. Проводят генетические исследования для решения проблемы с раком.

Литература: 1, гл.1, с. 3-17.

 

Цитологические основы наследственности

1. Роль ядра в наследственности. Морфологическое строение хромосом. 2. Кариотип и его видовые особенности. 3. Митоз и его генетическое значение

Основы биометрии

2. Виды изменчивости. 3. Методы изучения изменчивости. 4. Вариационный ряд и его построение.

Закономерности наследования признаков при половом размножении

2. Закон единообразия гибридов первого поколения. 3. Закон расщепления. 4. Анализирующее скрещивание. Правило частоты гамет.

Взаимодействие генов и его влияние на расщепление по фенотипу

2. Комплементарное взаимодействие генов 3. Криптомерия 4. Эпистаз и гипостаз

Хромосомная теория наследственности

1. Сцепленное наследования признаков. 2. Полное сцепление 3. Неполное сцепление

Генетика пола

2. Балансовая теория определения пола. 3. Нарушения в системе половых хромосом 4. Наследования признаков, сцепленных с полом

Молекулярные основы наследственности

2. Химический состав и структура нуклеиновых кислот. 3. Строение и типы РНК. 4. Генетический код.

Генетика микроорганизмов

1.Строение генетического материала у бактерий и вирусов. 2. Рекомбинация у бактерий: 2.1. Трансформация

Биотехнология

2. Клеточная инженерия. 3. Эмбриогенетическая инженерия: 3.1 Трансплантация

Мутационная изменчивость

1. Понятие мутации. Классификация мутации 2. Хромосомные мутации: 2.1 Числовые мутации кариотипа

Генетика популяций

1. Популяционная генетика: 1.1 Популяция и «чистая линия». 1.2 Структура свободно размножающейся популяции. Закон Харди-Вайнберга.

Иммуногенетика

1. Основные понятия и термины 2. Системы групп крови. Особенности наследования групп крови 3. Биохимический полиморфизм белков

Генетические основы онтогенеза

1. Общие понятия 2. Структура и функция генов 3. Концепция оперона применительно к высшим организмам

Наследование количественных признаков

1. Генетические основы наследования количественных признаков. 2. Наследуемость. 3. Коэффициент повторяемости.

Инбридинг, инбредная депрессия и гетерозис

1. Понятие инбридинга 2. Биологические особенности действия инбридинга 3. Система выявления и оценка степени инбридинга

Лабораторно-практические занятия

 

Занятие 1-2

Тема: Составление вариационных рядов и их графическое изображение

1 Основные понятия и символика.

2 Вычисление средней арифметической непрямым способом.

3 Нахождение лимитов.

4 Величина классного промежутка и количество классов.

5 Составление классов или установление границы классов.

6 Разноска по классам.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 4-14.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 5-15.

3 О.А. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 165-169.

4 В.Л. Петухов., А.И. Жигачев., Г.А. Назарова «Ветеринарная генетика», М., 1996. С.122-128.

 

Цель занятия: Ознакомление с различными типами распределения признаков и приобретение навыка графического их изображения. На основе вариационных кривых уметь распознать характер распределения признаков.

Методические указания. Графическое изображение аспределения признаков дает наглядное представление о разнообразии признака изучаемой совокупности. Характер признаков и их разнообразие в совокупности определяют тип вариационной кривой. Признаки у животных делятся на количественные и качественные. К количественным признакам относятся удой молока, настриг шерсти, содержание жира и белка в молоке, количество эритроцитов в крови и другие, выраженные числами в определенных единицах измерения (кг, см, мм, г и т.д.); к качественным относятся признаки, которые могут иметь только два или несколько состояний, выражаемые словами, например: черная и белая масть, тип гемоглобина в сыворотке крови (А, В и АВ), тип шерсти (тонкая, грубая, полутонкая, полугрубая).

В группе особей, взятых для изучения, различные вариации признаков встречаются неодинаковое число раз. Частота проявления определенных значений признака в совокупности называется распределением.

В биометрии различают следующие типы распределения: нормальное, биномиальное, Пуассона, асимметричное, эксцессивные, трансгрессивные и др. Наибольшее значение в биологии имеют первые три.

Распределение признака можно изобразить в виде вариационного ряда, вариационной кривой и гистограммы.

 

Контрольные вопросы

1 Что изучает биометрия?

2 По каким признакам могут изучаться групповые свойства?

3 На чем основаны методы биометрии?

4 Дать определение генеральной совокупности.

5 Выборка и принципы ее составления.

6 Что называется вариантой и факторы, определяющие его значение?

7 Перечислите важнейшие показатели, используемые в генетике и селекции.

8 Для чего необходима группировка результатов измерения и составления вариационного ряда?

9 Как построить вариационный ряд и дать определение?

10 Как можно изобразить вариационный ряд?

 

Занятие 3-4

Тема: Вычисление средних величин

1 Вычисление средней арифметической прямым способом (в малых выборках).

2 Вычисление средней арифметической в больших выборках.

3 Вычисление средней взвешенной.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 14-20.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 15-21.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 172-175.

 

Цель занятия: Усвоение методов вычисления средних величин в зависимости от поставленных задач и числа животных в выборке.

Методические указания. Средние величины – важные биометрические показатели, используемые в науке и практике. Средняя арифметическая является основным показателем, характеризующим совокупность по величине изучаемого признака. Свойство средних величин: срединное расположение между минимальным и максимальным значениями признака, абстрактность и единство суммарного действия.

В зависимости от поставленных целей в биологии используются несколько средних величин: средняя арифметическая, средняя взвешенная, средняя геометрическая, средняя гармоническая.

Контрольные вопросы

1 Что характеризует средняя арифметическая?

2 В чем заключается прямой способ вычисление (Х)?

3 Назовите одно из важнейших свойств средней арифметической.

4 При биометрической обработке каких выборок применяют непрямые методы?

5 Приведите формулы вычисления Х способом произведений.

6 Расскажите порядок вычисления средней арифметической суточных удоев 100 коров стада по данным таблицы 2 (Практикум по генетике. Авторы: Ларцева С.Х., Муксинов М.К. С. 16.).

7 Что представляет собой средняя взвешенная?

8 Приведите формулу вычисления средней взвешенной.

 

Занятие 5-6

Тема: Показатели разнообразия признаков в совокупностях

1 Вычисление среднего квадратического отклонения в малых выборках.

2 Вычисление среднего квадратического отклонения в больших выборках.

3 Определение показателя разнообразия для альтернативных признаков.

4 Вычисление коэффициента вариации.

5 Вычисление нормированного отклонения.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 20-30.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 22-28.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 176-178.

 

Цель занятия: Освоение методов вычисления показателей разнообразия признаков и практическое применение их в селекции.

Методические указания. Показателем разнообразия признака всовокупности могут в известной мере служить лимиты, которые характеризуют минимальное и максимальное значение изучаемого признака в выборочной совокупности и указывают на амплитуду вариации.

Однако эти показатели недостаточны, так как животные с такими показателями могут быть нехарактерны для данного стада. Кроме того, лимиты не отражают индивидуальных различий внутри выборки. Например: при одинаковой средней величине животных двух групп по живой массе Х₁ = 526 кг, Х₂ = 526 кг лимиты составляли в первой группе 450-550, во второй – 420-600. Размах колебаний в первой группе был 100 кг, во второй – 180 кг. Таким образом, при одной и той же средней величине группы неоднородны.

Установление степени разнообразия признака в популяциях имеет важное значение в селекции. Наилучшим показателем разнообразия признака является среднее квадратическое отклонение σ, которое учитывает отклонение каждой варианты от средней арифметической.

 

Контрольные вопросы

1 Почему лимиты не могут служить показателем разнообразия признака в совокупности?

2 Среднее квадратическое отклонение (σ) как показатель разнообразия признака.

3 Приведите формулу вычисления среднего квадратического отклонения в малых выборках.

4 Расскажите порядок вычисления среднего квадратического отклонения прямым способом.

5 Приведите формулу вычисления среднего квадратического отклонения в больших выборках.

6 Расскажите порядок вычисления среднего квадратического отклонения суточных удоев 100 коров хозяйства.

7 В чем заключается сущность правила трех сигм?

8 Как определяют показатель разнообразия для альтернативных признаков?

9 Приведите формулу показателя разнообразия для альтернативных признаков.

10 При изучении разнообразия каких признаков используется коэффициент вариации (С_v)?

11 Приведите формулу коэффициента вариации.

12 Что характеризует показатель нормированного отклонения?

13 Приведите формулу вычисления нормированного отклонения?

14 Каково практическое применение нормированного отклонения?

Занятие 7-8

Тема: Ошибки репрезентативности. Оценка достоверности выборочных показателей.

1 Вычисление доверительных границ для средней арифметической генеральной совокупности.

2 Вычисление достоверности разности между двумя средними арифметическими.

3 Вычисление критерия соответствия.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 44-60.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 39-49.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 192-199.

 

Цель задания: Освоение методов вычисления показателей ошибокрепрезентативности и приобретение навыков по использованию этих показателей в селекционной работе.

Методические указания. Характеристика генеральной совокупности на основе выборки, составленной по принципу случайности, будет всегда неточной. Эта неточность всегда возникает, когда целое (генеральная совокупность) характеризуется на основе его части (выборки). Ошибки, возникающие при характеристике генеральной совокупности показателями, полученными при изучении выборки, называются ошибками репрезентативности. Эти ошибки возникают даже при организации исследований на самом высоком уровне. Величину ошибок репрезентативности определяют только для выборочных показателей. Если группа животных выступает как генеральная совокупность, ошибки репрезентативности не вычисляют.

Данные ошибки используются для установления доверительных границ в генеральной совокупности, достоверности выборочных показателей и разности, установления объема выборок при научно-исследовательских работах.

Доверительными границами называют крайние значения, в пределах которых может находиться параметр генеральной совокупности.

 

Контрольные вопросы

1 Свойство репрезентативности выборки (дать понятие).

2 Как устанавливается достоверность выборочных показателей Х, σ, С_v, r?

3 Приведите формулы вычисления ошибки выборочной средней арифметической (Х) в больших и малых выборках.

4 Приведите формулы вычисления ошибки среднего квадратического отклонения, коэффициента вариации, коэффициента вариации, коэффициента корреляции, коэффициента регрессии.

5 Как записывают величину выборочного показателя?

6 Как определяется достоверность выборочных показателей (t), приведите соответствующие формулы?

7 Понятие о доверительных границ для средней арифметической генеральной совокупности.

8 Как обозначают доверительные вероятности (р) и на что они указывают?

9 Как определить доверительные границы генеральной совокупности?

10 Понятие о достоверности разности между двумя средними арифметическими.

11 Приведите формулу вычисления средней ошибки разности (m_d).

12 По какой формуле устанавливают нормированное отклонение разности (t_d)?

13 Понятие о нулевой гипотезе.

14 Что является критерием оценки нулевой гипотезы?

15 Понятие критерия соответствия (х² – хи – квадрат).

16 Приведите формулы вычисления критерия хи-квадрат.

Занятие 9-10-11-12

Тема: Моногибридное скрещивание

1 Генетическая символика.

2 Определение гамет при моногибридном скрещивании.

3 Наследование признаков при полном скрещивании.

4 Наследование признаков при разных формах взаимодействия аллельных генов.

5 Множественные аллели.

6 Плейотропное действие гена.

7 Анализирующее скрещивание. Определение генотипа родителей по фенотипу потомства.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 109-128.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 105-111, 126-129.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 32-50.

4 В.Л. Петухов «Ветеринарная генетика», М., 1996. С. 25-37.

 

Цель занятия: Изучение закономерностей наследования признаковпри моногибридном скрещивании. Осмыслить первое и второе правила Менделя.

Методические указания. Скрещивание особей, различающихся по одной паре признаков, называется моногибридным. Анализ результатов скрещивания следует начинать с определения типа гамет родителей. В процессе мейоза гомологичные хромосомы расходятся в две дочерние клетки, в результате чего в каждую гамету попадает одна из парных хромосом, а с ней один из пары аллельных генов. У каждого из гомозиготных родителей образуется по одному типу гамет.

При анализе скрещивания следует обратить внимание на то, что в первом поколении все потомки имеют признак одного из родителей.

Проявление признака одного из гомозиготных родителей при скрещивании называется доминированием, а признак – доминантным. Доминантный ген (один из пары аллельных генов) подавляет действие рецессивного гена.

Признак одного из родителей, который в F₁ не проявился (остался в скрытом состоянии), называется рецессивным. Рецессивный ген влияет на развитие признака только в гомозиготном состоянии.

Установленные Менделем закономерности дают возможность рассчитывать генотипы и фенотипы потомства, если известны генотипы родителей. Результаты моногибридного скрещивания можно показывать тремя способами: 1) в виде схемы, 2) с помощью решетки Пеннета, 3) алгебраический. При выполнении заданий на дигибридное (и полигибридное) скрещивание рекомендуется использовать два последних способа.

 

Контрольные вопросы

1 Кем были заложены основы символики в генетике?

2 Какое скрещивание называется моногибридным, дигибридным, полигибридным?

3 Какие признаки называются альтернативными? Какие гены называются аллельными? Приведите примеры.

4 В чем заключается закон чистоты гамет?

5 Что такое гомозиготные и гетерозиготные организмы.

6 Что такое генотип и фенотип? Полностью ли отражает фенотип

генотипическое строение организма?

7 Назовите основные формы взаимодействия аллельных генов. Что такое доминирование, кодоминирование, промежуточное наследование?

8 В чем заключается первое и второе правила Менделя?

9 Что такое множественное аллели? Приведите пример.

10 Что такое плейотропное действие гена? Приведите пример.

11 Что такое анализирующее скрещивание?

Занятие 13-14-15

Тема: Дигибридное и полигибридное скрещивание

1 Образование гамет при дигибридном и полигибридном скрещивании.

2 Дигибридное скрещивание.

3 Полигибридное скрещивание.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 128-137.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 112-115.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 32-50.

4 В.Л. Петухов «Ветеринарная генетика», М., 1996. С. 37-51.

Цель занятия:Ознакомление с закономерностями наследования признаков при дигибридном скрещивании. Осмысление третьего правила Менделя.

Методические указания. Скрещивание особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков, называется дигибридным. Скрещивание особей, различающихся по многим признакам, называется полигибридным. При построении схем дигибридного скрещивания запись генотипов и фенотипов в F₂ ведется в решетке Пеннета. Как и при моногибридном скрещивании, анализ результатов дигибридного и полигибридного скрещивания должен начинаться с определения типов гамет, образуемых родительскими особями.

Третье правило Менделя (правило независимого наследования признаков). Генетически обусловленные признаки наследуются независимо друг от друга, сочетаясь во всех возможных комбинациях (исключение – наследование сцепленных признаков). Не смешивание аллелей каждой пары альтернативных признаков в гаметах гибридного организма называют чистотой гамет. В основе этого явления лежит механизм мейоза. Если проанализировать расщепление по фенотипу по каждому признаку отдельно, то расщепление будет составлять 3:1 (на примере дигибридного скрещивания).

 

Контрольные вопросы

1 С чего начинается анализ результатов дигибридного и полигибридного скрещивания?

2 Сколько типов гамет образуют при дигибридном скрещивании гомозиготные и гетерозиготные организмы?

3 Какие типы гамет возникают в результате мейоза у дигетерозиготного организма?

4 Сколько типов гамет возникает при гетерозиготности по трем парам генов?

5 Как комбинируются гены разных аллельных пар при обра зовании гамет?

6 Какие способы решения рекомендуется использовать при выполнении заданий на дигибридное и полигибридное скрещивание?

7 Расскажите порядок решения типовых задач на стр. 130.

8 Какое расщепление по фенотипу наблюдается в F₂ при дигибридном скрещивании гомозиготного доминанта с рецессивом?

9 В чем заключается третье правило Менделя?

10 Как можно определить генотипы родителей по фенотипу потомства?

11 Расскажите порядок решения типовых задач на полигибридное скрещивания на С. 135.

Занятие 16-17

Тема: Строение и биосинтез молекул ДНК и РНК

1 Биохимические основы наследственности.

2 Графическое моделирование строения нуклеиновых кислот. Комплементарность азотистых оснований в молекуле ДНК.

3 Графическое моделирование автопродукции ДНК.

4 Графическое моделирование матричного синтеза информационной РНК (и-РНК).

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 91-99.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 197-206.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 77-102.

4 В.Л.Петухов и др. «Ветеринарная генетика», М., 1996. С. 74-91.

Цель занятия: Изучить структуру и функции нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Приобрести навыки графического моделирования строения нуклеиновых кислот.

Методические указания. Нуклеиновые кислоты – сложные биологические полимеры, состоящие из более простых соединений (нуклеотидов).

ДНК – уникальное химическое соединение, не имеющее аналогов: она способна к самовоспроизведению. Благодаря чередованию четырех азотистых оснований молекулы ДНК бесконечно разнообразны. Нуклеотиды ДНК состоят из остатка фосфорной кислоты, сахара – дезоксирибозы и одного из четырех азотистых оснований: пуриновых – аденина (А), гуанина (Г) и пиримидиновых – тимина (Т), цитозина (Ц).

Чтобы записать расположение нуклеотидов во второй цепи ДНК, необходимо знать правило комплементарности азотистых оснований: аденин всегда связан и тимином, гуанин – с цитозином. Эти пары азотистых оснований комплементарны по отношению друг к другу, т.е. дополняют друг друга.

Расстояние между нуклеотидами 3,4А^о (1 А^о – ангсрем равен десятимиллионной доле миллиметра или 0,34 нм нанометра).

Рибонуклеиновые кислоты (РНК) состоят из сахара – рибозы, и четырех азотистых оснований – аденин, гуанин, урацил и цитозин.

В отличие от ДНК РНК является в основном одноцепочечной и не способна у многоклеточных организмов к делению и самовоспроизведению. Исключение составляют вирусы, которые синтезируются на молекулах ДНК. В молекуле РНК комплементарным аденину вместо тимина является урацил.

 

 

Контрольные вопросы

1 Предмет молекулярной генетики.

2 Какие группы веществ входят в состав хромосом?

3 Какие вещества обусловливают явление наследственности?

4 Что позволяет понять графическое моделирование строения нуклеиновых кислот?

5 Виды нуклеиновых кислот.

6 Характеристика РНК.

7 Характеристика ДНК.

8 Азотистые основания.

9 Структура нуклеотида.

10 Приведите модель структуры РНК.

11 В чем заключается различие между различными видами РНК?

12 Приведите простые модели РНК, в которых рибозо-фосфатный

остов изображен прямой линией.

13 Отличие структуры нуклеотида ДНК от нуклеотида РНК.

14 Приведите модель участка молекулы ДНК в раскрученном виде.

15 Чем образован остов молекулы ДНК?

16 Из чего состоят «Ступени лестницы» молекулы ДНК?

17 В чем заключается принцип комплементарности азотистых оснований?

18 Что придает каждой молекуле ДНК ее уникальные, неповторимые особенности?

19 Приведите простые модели ДНК, ее уникальные неповторимые особенности.

20 Какими свойствами характеризуется ДНК?

21 Принцип авторепродукции.

22 В какой период на ДНК образуется молекулы и-РНК?

23 Структура и функция и-РНК.

24 Понятие о структурных генах и матричный синтез и-РНК.

Занятие 18-19

Тема: Генный контроль биосинтеза белка

1 Моделирование первичной структуры белков.

2 Графическое моделирование роли и-РНК как матрицы для синтеза белка.

3 Генный контроль биосинтеза белков. Графическое моделирование.

4 Моделирование изменения генетической информации при мутации гена.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 100-108.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 200-214.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 77-102.

4 В.Л. Петухов и др. «Ветеринарная генетика», М., 1996. С.74-91.

Цель занятия: Изучить моделирование стеза белка в клетке и уметь анализировать результаты генных мутаций.

Методические указания. Белки – биологические полимеры, мономерами которых являются двадцать аминокислот. Белки различаются друг от друга в своей первичной структуре составом и порядком расположения аминокислот.

Животные получают незаменимые аминокислоты вместе с кормом. Недостаток их ведет к снижению роста из-за нарушения синтеза белка. Аминокислоты способны образовать 10²⁴ комбинаций, чем и объясняется многообразие белков (ферментов, гормонов, антигенов и т.д.).

Информация о составе белка находится в молекулах ДНК. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, определяющая последовательность аминокислот в молекуле синтезируемого белка, называется генетическим кодом. Аминокислоты кодируются тройками оснований (УУУ, АУТ и т.д.). Тройки кодирующих оснований, определяющих включение в полипептидную цепь определенной аминокислоты, называются кодоном.

Перенос генетической информации об аминокислотном составе с ДНК (трансляция) осуществляется путем синтеза м-РНК на структурных генах матричной нити ДНК. Одна и та же аминокислота может кодироваться несколькими кодонами. Например, лейциг, серин и аргинин кодируется каждый 6 кодонами, а валин, пролин, треонин, аланин и глицин – 4 кодонами. Остальные аминокислоты кодируются 1-2 кодонами. Три кодона (УАА, УА и УГА) контролируют прекращение синтеза белка. Выпадение и вставка одной или нескольких пар нуклеотидов, их перестановка приводят к нарушению порядка считывания кода, к ошибкам кодирования и изменению последовательности аминокислот. Синтез белка нарушается.

 

Контрольные вопросы

1 Строение и функции белков.

2 Аминокислоты, входящие в состав белков, и их условные обозначения.

3 Дать определение первичной структуры белка.

4 Приведите вид моделирования, необходимый для понимания генного контроля биосинтеза белков.

5 Что входит в синтезирующую биосинтез белков систему клетки?

6 От чего зависит первичная структура синтезируемого белка.

Роль и-РНК?

7 Какую информацию содержит матрица для синтеза белка?

8 Символы генетического кода.

9 Понятие о кодоне (кодовое слово).

10 Расскажите принцип организации словаря кодонов.

11 Понятие о кодовых и бессмысленных триплетах.

12 Какое количество структурных генов содержится в хромосомах клеточного ядра?

13 Чем отличаются гены друг от друга?

14 Как осуществляется генный контроль биосинтеза белка?

15 Приведите модель передачи информации от гена белку.

16 Приведите схему развития того или иного признака, определенной геном.

17 Какое количество генов возникают при автопродукции исходного гена и какова будет в них последовательность азотистых оснований?

18 В чем выражается генная мутация?

19 Понятие о сайте.

20 Какую наследственную информацию несет мутировавший ген?

21 Что происходит при мутации типа замены одного из нуклеотидов (привести модель структурного гена)

22 К чему приводят мутации типа выпадения (минус-мутации) и типа добавления (плюс-мутации).

23 Привести модель гена с мутацией типа выпадения нуклеотида.

 

Занятие 20-21

Тема: Пол как наследственный признак. Наследование признаков, сцепленных с полом.

1 Символика.

2 Образование гамет при наследовании признаков, сцепленных с полом.

3 Наследование признаков, сцепленных с полом.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 145-153.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., практическим занятиям по генетике», М., 1985. С. 165-181.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 50-60.

4 В.Л. Петухов и др. «Ветеринарная генетика», М., 1996. С.51-63.

Цель занятия: Ознакомление с хромосомным типом определения пола и с особенностями наследования признаков, сцепленных с полом. Ознакомление с наследованием признаков при реципрокных скрещиваниях.

Методические указания. Одна пара гетероморфных хромосом в кариотипе у животных и человека, отличающихся по величине и форме, названа половыми. Пол, образующий один тип гамет. Называется гомогаметным. Пол, образующий два типа гамет, называется гетерогаметным. У человека, других млекопитающих и мухи дрозофилы мужской пол гетерогаметен, женский – гомогаметен. Особи женского пола продуцируют один тип гамет с Х-хромосомой, мужские особи – гаметы двух типов с Х- и У-хромосомами. Исключение составляют пчелы и некоторые другие животные, у которых пол определяется числом хромосом. Женский пол у пчел определяется 32 аутосомами, мужские особи пчел (трутни) имеют 16 аутосом. У птицы женский пол гетерогаметен и имеет Z- и W- хромосомы, мужской – гомогаметен и имеет две – Z- хромосомы. У самцов дрозофилы, млекопитающих и у самок птицы гены половой хромосомы не имеют соответствующих аллелей. Ген, находящийся в Х-хромосоме гетерогаметного организма в одинарной дозе и проявляющий себя полностью, гемизиготным, а особь – гемизиготной. Признаки, гены которого находятся в Х- хромосоме (у человека гены гемофилии, дальтонизма, у дрозофилы ген белоглазия и др.), проявляются полностью по одной аллели. Самцы дрозофилы и куры являются гемизиготными (hemi – половина).

Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, называются сцепленными с полом. У-хромосома часто генетически инертна.

При анализе наследования признаков, сцепленных с полом, необходимо помнить, что у организмов с ХХ- и ХУ-типом определения пола все дочери получают одну Х-хромосому от матери, другую Х-хромосому от отца. Сыновья Х-хромосому получают только от матери. У организмов с ZZ- и ZW-типом определения пола наблюдается обратная картина.

Для анализа наследования признаков, сцепленных с полом, используются реципрокные скрещивания.

 

Контрольные вопросы

1 Что такое половые хромосомы и аутосомы?

2 У каких животных гетерогаметен мужской пол? У каких животных гетерогаметен женский пол? Приведите формулу половых хромосом самцов и самок в первом и во втором случаях.

3 Приведите схему наследования пола при гетерогаметности мужского и женского пола.

4 Где локализуются гены признаков, наследуемых сцепленно с полом?

5 Чем отличается гемизиготная особь от гомозиготной и гетерозиготной?

6 Чем отличается сцепленное с полом наследования признаков от сцепленнго аутосомного наследования?

7 Что такое крис-кросс-наследование?

8 Какие половые хромосомы содержатся в клетках тела у самца и самки дрозофилы, у курицы и петуха, у коровы и быка, у пчел?

9 Что такое реципрокное скрещивание?

 

Занятие 22-23

Тема: Сцепленное наследование и кроссинговер

1 Символика.

2 Образование гамет при сцеплении генов.

3 Определение соотношения числа некроссоверных гамет к числу кроссоверных по данным о локализации генов в хромосоме.

4 Определение расстояния между генами в хромосоме по результатам анализирующего скрещивания. Составление генетических карт хромосом.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С.153-166.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С.175-197.

3 О.А. Иванова «Генетика», М., 1970. С. 119-153.

4 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 50-60.

5 В.Л. Петухов «Ветеринарная генетика», М., 1996. С. 51-63.

 

Цель занятия: Знакомство с особенностями сцепленного наследования признаков и кроссинговера.

Методические указания.Закон сцепленного наследования сформулирован Морганом, основные положения которого приводятся ниже.

Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме наследуются сцепленно (совместно), не подчиняясь третьему правилу Менделя (правилу независимого наследования признаков).

Гены, локализованные в одной хромосоме, называются сцепленными и образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Например, у дрозофилы имеется 4 группы сцепления (n = 4). Сцепление бывает полным и неполным. Полное сцепление бывает редко. Оно встречается у самцов дрозофилы и у самок тутового щелкопряда. Наличие сцепления определяется на основе анализирующего дигибридного скрещивания с рецессивной формой-анализатором.

Гены расположены в линейной последовательности в хромосомах и находятся на определенном расстоянии друг от друга.

Причиной неполного сцепления является кроссинговер (перекрест хромосом в I делении мейоза). Гаметы и особи с новыми сочетаниями признаков, появившихся в результате кроссинговера, называются кроссоверами или рекомбинатами, а само явление – генетической рекомбинацией. Чем дальше расположены в хромосоме гены друг от друга, тем меньше сила сцепления и тем чаще между ними кроссинговер.

При анализе сцепленного наследования признаков важно четко представить себе образование гамет у особей обоего пола. Частота кроссинговера определяется в процентах и показывает расстояние между генами. Частота кроссинговера = n₁ /n x 100, где n₁ – число кроссоверов, n - общее число потомков. За единицу расстояние (перекреста) принят 1% кроссинговера. Эта единица называется морганидой.

 

Контрольные вопросы

1 Что такое группа сцепления? Чем определяется число групп сцепления у организмов?

2 На какие случаи дигибридного скрещивания не распространяется третье правило Менделя?

3 Какие гаметы называются кроссоверными и некроссоверными? Что такое рекомбинация генов в хромосоме?

4 Что такое полное сцепление генов и у каких организмов оно наблюдается?

5 В каких единицах измеряется расстояние между генами в хромосоме?

6 Как используется анализирующее дигибридное скрещивание для определения расстояния между генами в хромосоме?

7 В чем заключается различие между цитологическими и генетическими картами хромосом? Как составляется генетическая карта?

8 В чем заключается закон линейного расположения генов в хромосомах (закон Моргана)? Напишите формулу, отражающую этот закон по отношению к трем генам (А, В, С).

 

Занятие 24-25

Тема: Иммуногенетика

1 Наследование групп крови у животных.

2 Символика.

3 Решение типовых задач.

Литература:

1 П.В. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С.172-181.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985. С. 214-226.

3 О.А. Иванова «Генетика», М., 1970. С. 354-385.

4 В.Л. Петухов «Ветеринарная генетика», М., 1996. С. 209-228.

5 С.М. Iмбай «Иммунологическая и популяционная генетика», Астана, 2006, - 63с.

 

Цель занятия: Изучить методы определения групп крови и приобрести навыки в проведении контроля за происхождением животных.

Методические указания. Иммуногенетика – раздел генетики, объединяющий иммунологические и генетические методы исследований. Иммуногенетические методы используются в медицине, животноводстве (особенно в селекционной работе), ветеринарии, судебно-медицинской и ветеринарной экспертизах. Иммуногенетический метод основан на изучении наследственного полиморфизма белков, ферментов, антигенного состава клеток крови, слюны и других жидкостей организма человека и животных. Полиморфные системы объединены под названием «генетические маркеры». Генетические маркеры используются при решении следующих вопросов.

1 Контроль за происхождением потомства при выращивании племенного молодняка, при оценке производителей по качеству потомства.

2 Характеристика генетической структуры популяций сельскохозяйственных животных по иммуногенетическим параметрам, выяснение происхождения и эволюции популяций в филогенезе.

3 Установление связи иммуногенетических показателей с устойчивостью к некоторым наследственным болезням, стрессам, с продуктивностью, воспроизводительными качествами и др.

Выделяют три основные правила наследования групп крови:

1) каждая особь наследует по одному из двух аллелей от матери и отца в каждой системе групп крови;

2) особь с антигенами, не обнаруженными хотя бы у одного из родителей, не может быть потомком данной родительской пары (например, Р. ♀ F^B/B x ♂ F^B/V = F₁. F^N/N);

3) гомозиготная особь по одному антигену, например F^D/D не может быть потомком гомозиготной особи с противоположным антигеном, например F^V/V

 

 

Контрольные вопросы

1 Какие вещества называют антигенами? Как реагирует на введение антигена организм, имеющий данный антиген и не имеющий его?

2 Что такое антитела? Что вызывает их образование?

3 Чем обусловлены группы крови? Где локализованы антигены групп крови?

4 Что называется системой групп крови? Приведите примеры.

5 Как наследуются группы крови в пределах одной системы, разных систем?

6 Назовите важнейшие системы групп крови сельскохозяйственных животных.

7 В чем заключается значение иммуногенетики для селекции сельскохозяйственных животных?

8 Какими символами обозначаются у сельскохозяйственных животных системы групп крови, аллели, антигены, генотипы и фенотипы? Приведите иммуногенетическую символику на примере важнейших систем групп крови овец и крупного рогатого скота.

9 Приведите примеры использования иммуногенетики при контроле происхождения племенных животных и при установлении отцовства.

10 Опишите важнейшие методы исследования полиморфизма белков у сельскохозяйственных животных.

 

Занятие 26-27

Тема: Генетические процессы в популяции: вычисление частот фенотипов, генотипов и аллелей; закон Харди-Вайнберга.

1 Вычисление частот фенотипов.

2 Вычисление частот генотипов при фенотипическом проявлении гетерозиготности.

3 Вычисление частот аллелей по данным о частотах генотипов.

4 Закон Харди-Вайнберга. Равновесие генотипов в популяциях.

Литература:

1 П.В. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. Стр. 192-198.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985.

С. 246-250.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 308-334.

4 С.М. Iмбай «Иммунологическая и популяционная генетика», Астана, 2003. С. 40-47.

Цель занятия: Приобрести навыки по анализу структуры популяций. На основе параметров популяционной генетики научиться прогнозировать вероятность появления новых генотипов и эффект селекции.

Методические указания. Популяция – многочисленная совокупность организмов одного вида, общего происхождения, с характерными особенностями, занимающая определенную территорию и свободно спаривающаяся друг с другом. Генетика популяций изучает процессы, происходящие в данной совокупности и определяющие ее генетическую структуру. Генетическая структура популяции может изменяться под воздействием скрещивания, отбора, мутаций, генетико-автоматических процессов и может оставаться неизменной, т.е. находиться в состоянии равновесия.

В свободно скрещивающейся панмиктической популяции Г. Харди и В. Вайнбергом установлены закономерные соотношения генотипов.

Панмиктической (теоретической) называют такую популяцию, которая имеет большую численность особей, свободно спаривающихся между собой, не подвергающихся действию отбора, миграции и мутации. В результате этого генетическая структура популяции не изменяется и может находиться в состоянии равновесия. Породы сельскохозяйственных животных отличаются от панмиктической и природных популяций тем, что они созданы трудом человека и размножаются в рамках целенаправленного отбора и подбора.

При изучении генетической структуры пород, отдельных групп сельскохозяйственных животных (зональные типы, линии и др.) и анализе процессов, происходящих в них, могут быть использованы как стандарт сравнения закономерности, установленные на панмиктической популяции.

Определение частот фенотипов, генотипов и аллелей зависит от характера признака, его наследования (доминантное, рецессивное, кодоминантное), сложности локуса (двух-, трехаллельное и др.).

Генетическое равновесие популяции выражается формулой Харди-Вайнберга. Если в панмиктической популяции ген А встречается с частотой р, а его аллель а – с частотой q при р + q = 1, то в первом же поколении устанавливается равновесие генотипов АА, Аа и аа, которое сохраняется и в последующих поколениях.

Р² АА + 2рqАа + q² аа, где Р² – частота доминантных гомозигот; q² – частота рецессивных гомозигот; 2 х р х q – частота гетерозигот.

Генное равновесие можно выявить также с помощью хи-квадрат.

 

Контрольные вопросы

1 Что такое популяции? Чем отличается «идеальные» (панмиктические) популяции от популяций сельскохозяйственных животных?

2 Какие популяции называются полигетерозиготными?

3 Что называют частотой определенного фенотипа в популяции?

4 Как вычисляют частоты фенотипов в популяции?

5 Как вычисляют частоты генотипов при фенотипическом проявлении гетерозиготности?

6 Расскажите порядок решения типовой задачи на стр. 193.

7 Расскажите порядок решения типовой задачи на стр. 195.

8 Как вычисляют частоты аллелей?

9 В чем заключается закон Харди-Вайнберга?

10 К каким популяциям он применим?

11 Приведите формулу, характеризующую равновесия генотипов в популяциях.

12 В каких единицах выражаются частоты генотипов и аллелей?

13 Назовите характерные признаки «идеальных» популяций.

14 Какие признаки особей в популяциях сельскохозяйственных животных удовлетворительно описываются формулой Харди-Вайнберга?

Занятие 28-29

Тема: Вычисление коэффициента наследуемости и повторяемости признаков

1 Значение показателей наследуемости и повторяемости в селекции сельскохозяйственных животных.

2 Понятие о наследуемости.

3 Повторяемость признака.

4 Селекционный дифференциал.

Литература:

1 П.Б. Гофман-Кадошников, С.Х. Ларцева «Руководство к практическим занятиям по генетике», М., 1975. С. 206-209.

2 С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов «Практикум по генетике», М., 1985.

С. 266-270.

3 Е.К. Меркурьева «Генетика», М., 1991. С. 228-241.

4 О.А. Иванова «Генетика», М., 1970. С. 315-322.

 

Цель занятия: Освоение методов вычисления показателей наследуемости и повторяемости количественных признаков и приобретение навыков по использованию этих показателей в селекционной работе и прогнозировании селекции.

Методические указания.Селекция сельскохозяйственных животных направлена на изменение свойств популяции в желательном направлении. Большой интерес для селекции представляет разнообразие признака. Оно может быть обусловлено как наследственностью, так и факторами среды (кормление, содержание и др.).

Если разнообразие признака обусловлено только факторами среды, то отбор фенотипически лучших особей не улучшит селекционируемые признаки следующего поколения. Для улучшения следующих поколений нужно знать величину генетического разнообразия признака, называемой наследуемостью и обозначаемой h². Наследуемость и повторяемость являются параметрами, определяющими и уточняющими генетическую сущность селекции. Коэффициенты наследуемости вычисляются различными методами. Показатели наследуемости выражаются в долях единицы (от 0 до 1) или в процентах.

Повторяемость – форма реализации генетической информации при разном возрасте или разных условиях среды в каждом поколении.

Коэффициент повторяемости введен для обозначения повторных значений данного признака у одних и тех же животных при разном возрасте. Коэффициент повторяемости измеряется при помощи коэффициента корреляции (- r) в долях единицы (от 0 до 1). Коэффициент повторяемости вычисляется и как показатель внутригрупповой корреляции при дисперсионном анализе.

Наследуемость и повторяемость одного и того же признака в одной и той же группе могут иметь одинаковую и очень различную степень выражения. Коэффициент повторяемости рассматривается как верхний предел наследуемости.

Значение наследуемости и повторяемости в селекционной работе показывает на эффективность отбора по селекционируемому признаку, наследуемость определяет эффективность отбора детей по родителям или оценку родителей по детям, повторяемость определяет эффективность раннего отбора.

Селекционный дифференциал (SE) рассматривается как мера измерения аддитивной генетической ценности в популяции, он определяет разницу аддитивного генотипа между родительскими и популяционным средними, которая образуется следующим поколением.

Большой экономический интерес представляет селекционный эффект не за поколение, а за год.

Селекционный эффект за год зависит от интервала между поколениями, который определяют как период между рождением родителей и потомков. Обычно принимают средний возраст, в котором исходные особи приносят первое потомство. Интервал между поколениями зависит от вида животных, системы разведения и технологии животноводства.

 

Контрольные вопросы

1 Понятие наследуемости в широком смысле слова.

2 Понятие наследуемости в узком смысле слова.

3 На каких методах основано определение показателей наследуемости?

4 Приведите три формулы для определения коэффициента наследуемости и в каких случаях применяется каждая из них?

5 В каких единицах выражаются показатели наследуемости?

6 На чем основана повторяемость признака?

7 Как измеряется повторяемость признака?

8 Что называется селекционным дифференциалом?

9 Приведите формулу селекционного дифференциала.

 

Перечень

  1 Строение клетки и ее роль в наследственности. 2 Молекулярные основы наследственности.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

  Согласно типовому учебному плану, утвержденному Министерством образования и… Цель данного методического указания дать фундаментальные знания о преемственности между поколениями; обусловленности…

Виды наследственности и изменчивости

При изучении материала этой темы прежде всего необходимо уяснить, что наследственность и изменчивость являются важнейшими свойствами, характерными… Обратите внимание на то, что изменчивость может быть наследственной и… В теме изучается современная классификация изменчивости. Согласно последней установлена комбинативная, коррелятивная,…

Цитологические основы наследственности

Это тема посвящена изучению материальных основ наследственности. Основное внимание здесь обращено на строение и функции тех органоидов клетки,… Материальными носителями наследственной информации являются хромосомы… В этой связи в цитогенетике установлены следующие основные правила: постоянства числа хромосом (Т. Бовери),…

Основы биометрии и использование ее методов для изучения изменчивости и наследственности

В современной генетике для изучения явлений наследственности и изменчивости организмов используют различные методы: гибридологический,… Изучение биометрического метода следует начать с выяснения понятий… Необходимо изучить принципы составления выборки, построения и обработки вариационного ряда и способы вычисления…

Закономерности наследования признаков при половом размножении

Методические советы Закономерности наследования признаков при половом размножении были установлены… Для понимания гибридологического метода генетического анализа и закономерностей наследования признаков необходимо…

Хромосомная теория наследственности

Методические советы Созданию хромосомной теории наследственности предшествовал целый ряд… Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления соответствует количеству…

Генетика пола

Методические советы Проблема пола в животноводстве имеет большое значение в связи с разной… Сначала необходимо уяснить две формы определения пола, характерные для сельскохозяйственных животных: полигамное…

Генетика микроорганизмов

Методические советы С середины 40-х годов ХХ–го столетия объектом генетических исследований… Преимущество микроорганизмов как генетических объектов заключается в простоте их культивирования, коротком периоде…

Биотехнология и генетическая инженерия

Методические советы Термин «биотехнология» появился в середине 70-х годов ХХ-го века в связи с… Литература: 3, с. 102-110; 4, 103-122.

Генетика популяций

Методические советы В теме рассматривается следующие вопросы: эффективность отбора в популяциях и… Изучение материала начните с выяснения понятий «популяция» и «чистая линия». Затем ознакомьтесь с работами…

Иммуногенетический и генетический полиморфизм

Методические советы Изучение темы начните с ознакомления с историей иммуногенетики, после чего… Достижения иммуногенетики используется в практике животноводства для контроля происхождения племенных животных,…

Генетические основы онтогенеза

В этой теме рассматривается один из сложнейших вопросов современной генетики – как и в какой последовательности в ходе развития организмов… Влияние генов на развитие признаков, путь от гена к признаку у прокариот и… Один ген ---------®один фермент (белок) ------®один признак.

Наследование количественных признаков

Методические советы Формирование количественных признаков чаще всего контролируется не одной, а… Определение характера наследования количественных признаков осложняется тем, что их проявление, кроме…

Инбридинг, инбредная депрессия и гетерозис

Методические советы В этой главе изучаются следующие вопросы: 1) инбридинг и его биологические особенности, инбредная депрессия и способы ее ослабления, методы оценки степени…

Генетика иммунитета, аномалий и болезней

Методические советы Это глава посвящена изучению следующих вопросов: генетические основы… Иммунитет – это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности.…

Генетика поведения и ее селекционное значение

Методические советы Генетика поведения – это раздел генетики, изучающий наследственность и… Необходимо ознакомиться с идеями основоположников науки о поведении животных – И.М.Сеченова и И.П.Павлова, создателей…

Генетика и эволюционное учение

Методические советы Этой темой завершается изучение дисциплины. В ней изложены многие вопросы,… Причинные факторы эволюционного процесса впервые были научно обоснованы Ч. Дарвином (отбор, наследственность,…

Раздел 2. Вопросы и задания для самостоятельной работы

 

1. Генетика как наука. Основные этапы ее становления. Место генетики среди биологических наук.

2. Методы генетических исследований: гибридологический, генеалогический, популяционный, цитогенетический, иммуногенетический, онтогенетический.

3. Исследования по изучению наследственности и наследственной изменчивости до открытия законов Г. Менделя (гибридологические – Й. Кельрейтер. Т. Найт, О. Сажре, Ш. Ноден; цитологические – И.Д. Чистяков, Т. Бовери, О. Гертвиг). Работы Ч. Дарвина и их значение в становлении генетики.

4. Развитие генетики в СНГ. Работы Е.А. Богданова, Н.К. Кольцова, Н.И. Вавилова, С.С. Четверикова, Ю.А. Филипченко и др.

5. Роль генетики в реализации государственной агропродовольственной программы республики Казахстан. Вклад казахстанских ученых в создании новых сортов растений и пород животных

6. Значение генетики для практики в выполнении государственной агропродовольственной программы республики Казахстан.

7. Строение клетки и роль ее органоидов в передаче наследственной информации.

8. Строение и химический состав хромосом. Гаплоидный и диплоидный набор хромосом. Понятие о геноме и кариотипе.

9. Митоз и его генетическая сущность.

10. Мейоз и его генетическая сущность.

11. Биологическая и генетическая роль полового размножения.

12. Что такое кариотип? Охарактеризуйте кариотипы основных видов сельскохозяйственных животных. Что общего в кариотипах разных видов и каковы различия. Что такое геном?

13. Гибридологический метод генетического анализа, разработанный Г. Менделем, и его основные принципы.

14. Законы наследования признаков, установленные Г. Менделем. Проиллюстрируйте на схемах скрещиваний суть этих законов.

15. Моногибридное скрещивание и его схема. Реципрокное, возвратное и анализирующее скрещивания, их схемы и значение..

16. Дигибридное скрещивание. Составьте схему дигибридного скрещивания и проанализируйте наследование признаков, гены которых локализованы в разных парах хромосом.

17. Основные типы доминирования. Используя конкретные примеры, составьте схемы скрещиваний и охарактеризуйте F₁ и F₂ при разных типах доминирования.

18. Основные типы взаимодействия неаллельных генов. Используя конкретные примеры, составьте схемы скрещиваний и охарактеризуйте F₁ и F₂ при разных типах взаимодействия неаллельных генов.

19. Летальные гены и их действие. Назовите признаки, детерминируемые летальными генами у разных видов сельскохозяйственных животных и покажите на схемах скрещиваний особенности их наследования.

20. Какие признаки называются сцепленными? Составьте схему скрещивания, с помощью которой объясните особенности наследования сцепленных признаков в F₁ и F₂.

21. Кроссинговер как причина нарушения сцепления между признаками. Кроссоверные и некроссоверные гаметы. Составьте схему скрещивания, используя которую объясните нарушение сцепления между признаками при кроссинговере.

22. В каких единицах измеряется расстояние между генами в хромосоме? Расскажите об использовании анализирующего скрещивания для определения расстояния между генами.

23. Изложите сущность хромосомной теории наследственности Т. Моргана.

24. Хромосомное определение пола у млекопитающих и птиц. Половые хромосомы и аутосомы. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Покажите на схемах скрещиваний определение пола у млекопитающих и птиц.

25. Какие признаки называются сцепленными с полом? С помощью схемы скрещивания проанализируйте особенности наследования признаков, сцепленных с полом.

26. Балансовая теория определения пола. Биологическое значение соотношения числа половых Х-хромосом и аутосом.

27. Бисексуальность организмов. Гинандроморфизм, гермафродитизм и фримартинизм.

28. Соотношение полов и возможности его искусственного регулирования у сельскохозяйственных животных. Значение этой проблемы для практики животноводства.

29. Партеногенез, гиногенез и андрогенез. Их сущность, распространение и практическое использование.

30. Структура ДНК по Уотсону и Крику. Видовая специфичность ДНК, ее содержание в геномах разных видов. Репликация ДНК.

31. Структура, основные типы РНК, их роль в синтезе белков. Передача наследственной информации в системе ДНК-РНК-белок. Обратная транскрипция.

32. Генетический код, его сущность и основные свойства (триплетность, неперекрываемость, вырожденность, универсальность).

33. Ген как элементарная единица наследственности, мутации и рекомбинации. Строение, функции и свойства гена.

34. Строение генетического материала у прокариот (бактерий, вирусов, фагов, плазмид). Обмен генетическим материалом у прокариот.

35. Генетическая инженерия и ее методы. Состояние работ по генетической инженерии в современной генетике и животноводстве.

36. Ген как биологическая система. Влияние генов на формирование признаков у эукариот. Онтогенез как процесс реализации генотипа.

37. Влияние материнских генов на развитие зиготы. Действие генов на ранних стадиях онтогенеза.

38. Теория Ф. Жакоба и Ж. Моно о регуляции синтеза и-РНК и белков.

39. Критические периоды онтогенеза. Влияние физиологически активных соединений (индукторов, гормонов) на развитие организмов. Дифференциальная активность генов и роль цитоплазмы в ее регуляции. Фенокопии и морфозы.

40. Цитоплазматическая (нехромосомная) наследственность. В каких органоидах цитоплазмы локализована ДНК? В чем ее отличие от хромосомной ДНК? Примеры цитоплазматической наследственности у растений и животных.

41. Мутационная изменчивость как одна из форм наследственной изменчивости. Роль Г. де Фриз, российских и советских ученых в создании и развитии теорий мутаций.

42. Генные, хромосомные и геномные мутации. Их характеристика. Примеры мутаций, имеющих значение для сельского хозяйства.

43. Спонтанный и индуцированный мутагенез. Мутагенные факторы.

44. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, сформулированный Н.И. Вавиловым, и его значение.

45. Генетические основы наследования количественных признаков. Полимерное и полигенное наследование. Влияние среды на формирование количественных признаков.

46. Коэффициенты наследуемости и повторяемости. Их значение и использование в селекции животных.

47. Популяция и чистые линии. Работы В. Иоганнсена по выяснению эффективности отбора в популяциях и чистых линиях.

48. Генетическая структура популяции по концентрации генов и частоте генотипов. Формула и Закон Харди-Вайнберга для характеристики структуры панмиктической популяции.

49. Факторы, нарушающие структуру популяции по частоте генотипов.

50. Формы отбора (направленный, стабилизирующий, дестабилизирующий, дизруптивный) и их характеристика.

51. Генетическая сущность инбридинга и его значение для селекции. Влияние инбридинга на генетическую структуру популяции.

52. Гетерозис и его биологическая сущность. Основные гипотезы, объясняющие эффект гетерозиса.

53. Иммунитет и его генетическая основа. Неспецифические и специфические факторы иммунитета.

54. Основные типы аномалий и наследственных заболеваний животных, их генетическая обусловленность и наследование.

55. Значение наследственной устойчивости сельскохозяйственных животных к болезням и возможность селекции на повышение резистентности.

56. Группы крови сельскохозяйственных животных, их генетическая обусловленность и наследование. Использование групп крови в селекции животных.

57. Биохимический полиморфизм белков и его генетическая природа. Использование генетического полиморфизма белков в селекции животных.

58. Роль генотипа и условий среды в формировании поведенческих признаков у животных. Использование генетически обусловленного поведения животных в практической селекции.

59. Охарактеризуйте один из видов сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот, лошади, овцы, свиньи, птицы) по следующему плану: селекционируемые признаки; цитогенетическая характеристика; наследование основных качественных и количественных признаков; группы крови и полиморфные системы белков; наследственные болезни и аномалии; генетика воспроизводительной функции.

60. Учения Ч. Дарвина о наследственности, изменчивости и отборе как факторах эволюции.

61. Популяция как элементарная единица эволюционного процесса. Значение работ С.С. Четверикова и И.И. Шмальгаузена для развития современной теории эволюции.

62. У крупного рогатого скота черная масть (ген В) доминирует над коричневой (ген в). Черная корова несколько раз была спарена с одним и тем же черным быком и принесла во всех отелах 18 черных и 5 коричневых телят. Определите генотип родителей, составьте схему скрещивания и выясните, сколько черных телят из числа родившихся могут быть гомозиготными.

63. Желтая морская свинка при скрещивании с белой всегда дает кремовое потомство. При скрещивании кремовых свинок между собой наблюдается расщепление потомства: 1 желтая : 2 кремовых : 1 белая. Каков характер наследования окраски шерсти морских свинок? Составьте схемы скрещиваний в соответствии с условиями задачи.

64. У крупного рогатого скота черная масть (ген В) доминирует над коричневой (ген в). Четыре коровы были спарены с одним и тем же черным быком. Корова № 1, коричневая, родила несколько телят, один из которых был коричневый. У коровы № 2 один теленок был черный. У коровы № 3 (черной) один теленок был коричневый. Корова № 4 (черная) принесла только черных телят. Составьте схемы скрещиваний и определите генотипы быка и всех четырех коров.

65. У овец черная окраска шерсти (ген А) доминирует над белой (ген а). При спаривании черного барана с черной овцематкой в нескольких окотах получено 20 потомков, из которых 6 было белых, а остальные черные. Определите генотип каждого родителя. Составьте схему скрещивания и выясните соотношение генотипов полученного потомства. Составьте схему скрещиваний, с помощью которых можно было бы выяснить генотипы черных животных.

66. У овец жесткая шерсть доминантна, мягкая – рецессивна. От жесткошерстных родителей получен жесткошерстный ягненок. Может ли этот ягненок получить от родителей ген мягкошерстности? С кем его надо скрестить, чтобы выяснить, имеет ли он в генотипе ген мягкошерстности? Сделайте схемы всех скрещиваний

67. У овец шерсть нормальной длины (ген В) доминантна, короткая (ген в) - рецессивна. У короткошерстной овцематки родилось 5 ягнят: 3 короткошерстных и 2 с нормальной шерстью. Составьте схему скрещивания. Определите генотип и фенотип отца, генотипы матери и потомков.

68. При скрещивании длинноухих овец (генотип АА) с безухими (генотип аа) получается потомство с короткой ушной раковиной. Как называется такой тип наследования? Какое потомство получится при скрещивании короткоухих овец с такими же баранами? Безухих овец с короткоухими баранами? Составьте схемы скрещиваний и сделайте их анализ.

69. У андалузских кур черная окраска оперения (ген В) доминирует над белой (ген в). Гетерозиготная птица имеет голубое оперение. Какое потомство дает голубая курица при скрещивании с белым, голубым и черным петухами? Почему голубые андалузские куры при разведении «в себе» не дают однообразного потомства?

70. У крупного рогатого скота шортгорнской породы красная масть (ген R) доминирует над белой (ген r). Гетерозиготные животные имеют чалую масть. В Шотландии одна шортгорнская корова принесла за один отел 5 телят, в том числе одного бычка красной масти, двух телок чалой и двух телок белой масти. Можете ли вы определить масть и генотип быка и коровы, от которых родились эти телята?

71. При скрещивании между собой хохлатых уток (хохолок на голове) утята выводятся только из ¾ яиц, а ¼ эмбрионов гибнет перед вылуплением. Среди вылупившихся утят около 2/3 имеют хохолок, а 1/3 без хохолка. Как наследуется признак наличия хохолка у уток? Составьте схему скрещивания.

72. У норок ген (F) определяет серебристо-соболиную окраску – «бос», но обладает летальным действием. Его рецессивная аллель (f) обусловливает стандартную окраску. Все взрослые особи «бос» гетерозиготны. Какое потомство получится при скрещивании гетерозигот между собой? Как избежать отхода?

73. На ферме все утки и селезни имеют хохолок на голове. Ген хохлатости обладает летальным действием – эмбрионы гибнут перед вылуплением из яйца. В инкубаторе было заложено 2440 яиц, полученных в этом стаде. Составьте схему скрещивания и определите, какими могут быть генетически обусловленные потери. Какое количество из полученных утят будут иметь хохолок? Какую схему скрещивания можно предложить, чтобы избежать отхода?

74. Признак укороченности у кур (ген Ср) доминирует над длинноногостью (ген ср). У гомозиготных по гену коротконогости цыплят клюв так мал, что они не могут пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В хозяйстве, разводящем только коротконогих кур, получено 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

75. У каракульских овец серый цвет шерстного покрова (ген W) доминирует над черным (ген w). От скрещивания серых овец с черными баранами получено половина серых и половина черных ягнят. Напишите генотипы родителей и потомства. Составьте схему скрещивания и выясните, какое получится отношение по генотипу и фенотипу в F₂ при скрещивании серых овец F₁ с серыми и черными баранами. Почему в практике разведения каракульских овец серой окраски не встречаются серые бараны, дающие при скрещивании с черными овцами всех серых ягнят?

76. У крупного рогатого скота ген Д (декстер) определяет укороченность головы и ног, обусловливает улучшение мясных качеств, но обладает летальным действием. Каким будет расщепление при спаривании между собой двух гетерозиготных животных; гетерозиготных с рецессивным гомозиготным?

77. У мышей доминантный ген желтой окраски «У» обладает летальным действием. Его рецессивная аллель «у» в гомозиготном состоянии обусловливает черную окраску. Каков генотип взрослых желтых мышей? Какое будет расщепление при спаривании их между собой; при спаривании с черными?

78. У крупного рогатого скота комолость (ген К) доминирует над рогатостью (ген к), а красная масть (ген А) – над белой (ген а). У шортгорнов гетерозиготные (Аа) животные имеют чалую масть. Какие соотношения генотипов и фенотипов получатся при следующих спариваниях: ааКк х АаКК, АаКК х АаКк, ААКк х аакк? Каковы фенотипы родительских особей?

79. У кур оперенные ноги (ген О) доминируют над голыми (ген о), а гороховидный гребень (ген Р) – над простым (ген р). Петух с оперенными ногами и гороховидным гребнем, спаренный с голоногой курицей, имеющей тоже гороховидный гребень, дал потомство с оперенными ногами. Большинство потомков имело гороховидный гребень, но встречались куры с простым гребнем. Определите генотипы родителей и составьте схему скрещивания.

80. У собак черная окраска шерсти (ген В) доминирует над коричневой (ген в), а висячее ухо (ген Н) – над стоячим (ген н). Гомозиготная черная самка с висячими ушами спарена с коричневым самцом со стоячими ушами. Каковы генотипы и фенотипы потомства первого и второго поколения?

81. Комолость (ген К) у крупного рогатого скота доминирует над рогатостью (ген к), красная масть (ген А) – над белой (ген а). Гетерозиготы (Аа) имеют чалую масть. Комолый чалый бык был спарен с рогатой белой коровой. От этого спаривания получена рогатая чалая телка. Каковы генотипы родителей и рогатой чалой телки? Какое потомство можно ожидать при повторных спариваниях этих родителей? Установите это, составив схему скрещивания. Какое получится потомство при возвратном спаривании рогатой чалой телки с ее отцом?

82. У свиней белая щетина (ген В) доминирует над черной (ген в), а наличие сережек (ген С) – над их отсутствием (ген с). Определите генотип белого хряка с сережками, если от спаривания его с черными без сережек свиноматками получено 50% белых поросят с сережками и 50% черных поросят с сережками

83. У овец черная окраска шерсти (ген В) доминирует над коричневой (ген в), а короткошерстность (ген К) – над длинношерстностью (ген к). Коричневая длинношерстная овцематка была спарена с гомозиготным черным короткошерстным бараном. Составьте схему скрещивания и выясните фенотип и генотип потомков первого и второго поколений (второе поколение получено путем скрещивания особей первого поколения между собой?).

84. У овец черная окраска шерсти (ген В) доминирует над белой (ген в), а короткая шерсть (ген К) – над длинной (ген к). Гомозиготные черные длинношерстные животные были спарены с гомозиготными короткошерстными белыми. Определите генотип и фенотип потомства в F₁ и F₂ (F₂ получено от спаривания животных F₁ между собой).

85. У свиней черная масть (ген Ч) доминирует над рыжей (ген ч), прямой профиль головы (ген К) – над изогнутым (ген к). От черного с прямой головой хряка и такой же свиноматки за два опороса получено 20 поросят, в том числе 7 черных прямоголовых, 4 черных с изогнутым профилем, 6 рыжих прямоголовых и 3 рыжих с изогнутым профилем. Составьте схему скрещивания и определите генотип и фенотип родителей и потомков.

86. В хозяйство, занимающееся разведением мясного скота было завезено 50 телок и один бык. Все животные были черными и комолыми, то есть по фенотипу они были сходны с абердин-ангусами. Точных сведений об их происхождении не было. Среди полученных от этих животных 50-телят 28 были черными комолыми, 10 –красными комолыми, 8 – черными рогатыми и 4 теленка – красными рогатыми. Какие признаки являются доминантными, а какие рецессивными? Каков генотип завезенных животных? Каково теоретически ожидаемое расщепление в их потомстве?

87. У кур гороховидный гребень контролирется геном “Р”, розовидный – геном “R”, а простой (листовидный) – их рецессивными аллелями «р» и «r». Какие гребни будет иметь потомство, полученное от следующего сочетания родительских пар: RrPp x RrPp, RrPp x Rrpp, RRPp x rrPp? Выясните это, используя решетку Пеннета. С каким типом взаимодействия генов мы имеем здесь дело?

88. У лошадей ген “С”, контролирующей серую масть, эпистатичен по отношению к гену вороной масти (В). Их рецессивные аллели в гомозиготном состоянии обуславливают рыжую масть (ссвв). Каким будет соотношение фенотипов во втором поколении при спаривании вороных лошадей с серыми (второе поколение получено от спаривания животных первого поколения между собой)?

89. У лошадей серая масть (ген С) доминирует над рыжей (ген с), вороная (ген В) – над рыжей (ген в). Ген “С” эпистатичен по отношению к гену “В”. При скрещивании серого жеребца с серой кобылой получен рыжий жеребенок. Каковы генотипы родителей? Какое потомство можно ожидать при повторении этих спариваний? Покажите это на решетке Пеннета.

90. При скрещивании кур, имеющих гребень розовидной формы, с петухами, гребень которых гороховидный, получено 38 потомков с ореховидным гребнем, 13 – с розовидным, 11- с гороховидным и 2 – с простым (листовидным). Розовидная форма гребня у кур контролируется геном “R”, гороховидная – геном «Р». Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков.

91. У кур розовидная форма гребня контролируется геном «R”, гороховидная – геном “Р”, листовидная – их рецессивными аллелями “r” и “р”. При скрещивании кур, имеющих ореховидный гребень с петухами, имеющими листовидный гребень, были получены следующие результаты: 50% потомков имели ореховидный гребень и 50% - розовидный. Определите генотипы родителей, составьте схему скрещивания и определите генотипы и фенотипы потомков.

92. У кур розовидная форма гребня контролируется геном «R», гороховидная –геном «Р», а листовидная – их рецессивными аллелями «r» и «р». От курицы с ореховидным гребнем получено 3/8 потомков с розовидным гребнем, 3/8 – с ореховидным гребнем, 1/8 – с гороховидным и 1/8 – с листовидным. Отец цыплят имел розовидный гребень. Составьте схему скрещивания. Определите генотипы родителей и потомков.

93. У розовидный гребень контролируется геном «R», гороховидный –геном «Р», а листовидный – их рецессивными аллелями «r» и «р». Петуха с ореховидным гребнем спарили с тремя курами. Курица №1, гребень которой ореховидной формы, дала потомство с отношением фенотипов 3 ореховидных и 1 розовидный. Курица № 2 (с гороховидным гребнем) дала потомков в следующем отношении: 3 ореховидных, 3 гороховидных, 1 розовидный и 1 листовидный (простой). От курицы № 3 получены потомки только с ореховидным гребнем. Определите генотипы петуха, трех кур и их потомков, составив для этого схемы скрещиваний.

94. Петух с розовидным гребнем (ген R) спарен с имеющей гороховидный гребень (ген Р) курицей. От этого спаривания получено 25 потомков с гороховидным гребнем. 24 – с ореховидным, 26 – с розовидным и 22 – с простым (листовидным) гребнем. Определите генотипы родителей, составьте схему скрещивания и определите генотипы и фенотипы потомков.

95. Скрещиваются между собой алеутские (ааРР) и серебрисо-голубые норки (ААрр). В каком количестве в F₂ будет получено сапфировых, то есть голубых (аарр), алеутских (ааР…), серебристо-голубых (А…рр) и стандартных (А…Р…) норок? Составьте схему скрещивания и определите соотношение фенотипов и генотипов в F₂.

96. Скрещиваются между собой норки рояль-пастель, то есть светло-коричневые (QQвв) и зеленоглаза пастель (qqВВ), то есть светло-коричневая с песочным оттенком. Сколько будет получено в F₂ потомков: Q…В… (стандартных), qqВ…(зеленоглазая пастель), Q…вв (рояль-пастель) и qqвв (зеленопластель или американский топаз), имеющих светло-коричневую окраску, которых можно разводить в «в себе» без расщепления?

97. У собак породы доберман-пинчер ген «В» определяет черную окраску шерсти, а «в» – коричневую (кофейную). Другой ген «D» – усилитель – определяет интенсивность окраски (распределение пигмента в корковом и мякотном веществе волоса), а «d» – ослабитель (пигмент имеется только в мякотном веществе, а в корковом содержится в виде отдельных вкраплений, что приводит к голубой окраске волос).

98. При спаривании кофейного добермана ввDD с голубым ВВdd в F₁ рождаются черные потомки. В каком соотношении в F₂ появятся черные, голубые и кофейные разных оттенков?

99. У кур позднее оперение (ген Sk) сцеплено полом и доминирует над ранним оперением (ген sk). Определите генотипы и фенотипы петушков и курочек, полученных от спаривания следующих кур с гомозиготными петухами:

а) поздняя курица х ранний петух;

в) ранняя курица х поздний петух.

100. У кошек гены, определяющие окраску шерсти, сцеплены с полом. Рыжая окраска (ген В) доминирует над черной (ген в), а у гетерозигот (Вв) формируется пестрая («черепаховая») окраска. Каким будет потомство, полученное от спаривания черного кота с пестрой кошкой? С рыжей кошкой?

101. У кур гены, контролирующие окраску оперения, локализованы в Х-хромосоме. У кур породы плимутрок серая окраска оперения (ген В) доминирует над черной (ген в). Определите:

А. Фенотип F₁ (отдельно для петушков и курочек), если серая курица спарена с черным петухом.

В. Расщепление по окраске оперения в F₁ у курочек и петушков, если серый петух, у матери которого было черное оперение, спарен с черной курицей.

102. У однодневных цыплят породы плимутрок ген серой окраски оперения «В» проявляется в виде белого пятна на голове. Оперевшись, такие цыплята становятся серыми. При определенных типах спаривания этот сцепленный с полом признак служит «метчиком» (маркером) пола. Определите, при каком типе спаривания можно по метке на голове определить пол цыплят:

А. Куры серые спарены с черным петухом.

В. Куры черные спарены с серым петухом.

103. У кошек гены, определяющие окраску шерсти, сцеплены с полом. Ген «В» контролирует рыжую окраску, ген «в» – черную. У гетерозигот формируется пестрая масть. Черная кошка принесла четырех котят, один из которых имеет пеструю масть, а три – черную. Какую окраску шерсти имеет отец этих котят? Какого пола черные котята?

104. У кроликов окраска волосяного покрова «шиншилла» (ген с) доминирует над альбинизмом (ген с). гетерозиготы сс имеют светло-серую окраску. На кролиководческой ферме среди молодняка кроликов шиншилла произошло выщепление альбиносов. Из 5400 крольчат 17 оказались альбиносами. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, выясните, сколько было получено гомозиготных крольчат шиншилла.

105. В свободно размножающейся популяции доля особей с генотипом АА равна 0,81. Какая часть должна быть гетерозиготной Аа? Вычислите это, используя формулу Харди-Вайнберга.

106. Изучая распространение безухости в популяции каракульских овец, Б.Н.Васин установил по гену безухости следующее соотношение генотипов: 729АА + 111Аа + 4аа. Соответствует ли это соотношение теоретически ожидаемому, рассчитанному по формуле Харди-Вайнберга?

107. Какова концентрация доминантного гена «R» (при условии применимости закона Харди-Вайнберга), если гомозиготы по рецессивному гену «r» составляют такой процент от всей популяции: 49, 36, 25, 4? Определите генетическую структуру этих популяций.

108. У крупного рогатого скота гидроцефалия (водянка головного мозга) приводит к смерти телят на 2-3 день жизни. Заболевание обусловлено действием аутосомного рецессивного гена. На одной из ферм из 600 родившихся телят 3 погибли от гидроцефалии. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите количество телят-носителей гена данного заболевания.

109. У крупного рогатого скота сплошная окраска (ген С) доминирует над пестрой (ген с). В популяции беспородного скота, насчитывающей 940 голов, 705 животных имели черно-пеструю масть и 235 – сплошную черную. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите частоту фенотипов и концентрацию генов «С» и «с».

110. У крупного рогатого скота черная масть (ген А) домирует над красной (ген а). В популяции казахского белоголового скота, состоящей из 850 животных, 799 имели черную масть 51 – красную. Определите частоту фенотипов, концентрацию генов «А» и «а» и структуру популяции по генотипам.

111. У крупного рогатого скота шортгорнской породы было установлено следующее расщепление по масти: 4169 красных, 3780 чалых и 756 белых особей. Красная масть обусловлена геном «R», белая – геном «r». У гетерозигот формируется чалая масть. Определите концентрацию генов «R» и «r» и теоретически ожидаемое, рассчитанное по формуле Харди-Вайнберга, соотношение генотипов.

112. Амилаза – фермент, расщепляющий крахмал. У крупного рогатого скота чаще встречаются два типа этого фермента: В и С, которые контролируются двумя кодоминантными генами А^в _m и А^с _m. В стаде крупного было установлено следующее распределение этого фермента по типам: 58 особей типа ВВ, 216 – ВС и 186 –СС. Определите частоту фенотипов и концентрацию аллелей А^в _m и А^с _{m .}

113*. Цепочка аминокислот участка рибонуклеазы имеет следующее строение: лизин-глутамин-треонин-аланин-аланан-аланин-лизин… Какова последовательность азотистых оснований участка гена, соответствующего этому участку белка?

114*. Какой последовательностью азотистых оснований молекулы ДНК кодируется участок белковой молекулы, если известно, что он имеет следующее строение: пролин-лейцин-валин-аргинин-пролин-аргинин?

115*. Определите порядок следования друг за другом аминокислот в участке молекулы белка, если он кодируется такой последовательностью азотистых оснований участка молекулы ДНК: ТГАТГЦТТТАТГЦГЦ… . Как изменится ответ, если из молекулы ДНК удалить девятое и двенадцатое азотистые основания?

116*.Участок гена имеет следующее строение: ЦГГЦГЦТЦААААТЦГ..

Определите последовательность аминокислот участка белковой молекулы, информация о которой содержится в данном гене. Как отразится на строении белка удаление из гена четвертого азотистого основания?

117*. Выпишите и дайте объяснение всем терминам, встретившимся вам при выполнении самостоятельной работы.

 

* Таблица генетического кода находится в учебниках (1, с. 200; 3, с.91; 4, с. 86).

 

Глоссарий

2. Аддитивные гены - гены с однозначным действием (их действие суммируется) 3. Аллели- разные формы одного гена, возникшие в результате мутаций и… 4. Анализирующее скрещивание - скрещивание с рецессивной родительской формой (аа)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. С.СЕЙФУЛЛИНА

Тесты по дисциплинеГенетика с биометрией Специальность050802 «Зоотехния»  

Список использованной литературы

 

 

1 Гофман-Кадошников П.В., Ларцева С.Х. «Руководство к практическим занятиям по генетике». М., «Колос», 1975.

2 Ларцева С.Х., Муксинов М.К. «Практикум по генетике». М., «Агропромиздат», 1985.

3 Стамбеков С.Ж., Короткевич О.С., Петухов В.Л. Генетика. Н., 2006.

4 Иванова О.А. Генетика. М., «Колос», 1974.

5 Меркурьева Е.К. Генетика. М., «Агропромиздат», 1991.

6 Петухов В.Л., Жигачев А.И., Назарова Г.А. Ветеринарная генетика. М., «Колос», 1996.

7 Плохинский Н.А. Биометрия. М., 1980.

8 Мухамедгалиев Ф.М. « Актуальные проблемы частной генетики сельскохозяйственных животных», Алма-Ата, Наука, 1987.

9 Садыкулов Т.С. Разведение и селекция сельскохозяйственных животных. А., 2003.

10 Имбай С.М. Иммунологическая и популяционная генетика, 2003.

Iмбай Сейсембай Молдағалиұлы

Мұстафа Рауан Сергазиевна

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Вет.генетика» для высших учебных заведений по специальности5В120100, 5В120200 – «Вет.медицина и вет.санитария»

 

 

Редактор Насыритдинова Ә.Н.

 

Сдано в набор __ 20__ Подписано в печать __ __20__

Формат 60х84 _1/16 Заказ №___________

Усл.печ.л – 7 Тираж 100 экз.

__________________________________________________________

© Типография Каз АТУ им. С.Сейфуллина 2011 г.

010011, Астана, пр. Победы, 62 а