̲ͲÑÒÅÐÑÒÂÎ ÀÃÐÀÐÍί ÏÎ˲ÒÈÊÈ ² ÏÐÎÄÎÂÎËÑÒÂÀ ÓÊÐÀ¯ÍÈ
ÏÎËÒÀÂÑÜÊÀ ÄÅÐÆÀÂÍÀ ÀÃÐÀÐÍÀ ÀÊÀÄÅ̲ß
ÊÀÔÅÄÐÀ ÐÎÇÂÅÄÅÍÍß ÒÀ ÃÅÍÅÒÈÊÈ Ñ²ËÜÑÊÎÃÎÑÏÎÄÀÐÑÜÊÈÕ ÒÂÀÐÈÍ
ÃÅÍÅÒÈÊÀ
ÌÅÒÎÄÈ×Ͳ ÐÅÊÎÌÅÍÄÀÖ²¯
Äëÿ âèêîíàííÿ ëàáîðàòîðíèõ ðîá³ò
ñòóäåíòàìè ôàêóëüòåòó «Âåòåðèíàðíà ìåäèöèíà»
Ïîëòàâà
ÓÄÊ 636.04.82
Âèêëàäåíèé ìàòåð³àë äëÿ ëàáîðàòîðíèõ ðîá³ò ïî äèñöèïë³í³ «Ãåíåòèêà ó âåòåðèíàðí³é ìåäèöèí³».
Ðîçðàõîâàíî íà ñòóäåíò³â ôàêóëüòåòó âåòåðèíàðíî¿ ìåäèöèíè
Ìåòîäè÷í³ ðåêîìåíäàö³¿ äëÿ âèêîíàííÿ ëàáîðàòîðíèõ ðîá³ò ïî äèñöèïë³í³«Ãåíåòèêà ó âåòåðèíàðí³é ìåäèöèí³» ðîçðîáëåí³ äîêòîðîì ñ³ëüñüêîãîñïîäàðñüêèõ íàóê, ïðîôåñîðîì Ñ. Ë. Âîéòåíêî.
Ðåêîìåíäîâàíî ìåòîäè÷íîþ ðàäîþ Íàâ÷àëüíî-íàóêîâîãî ³íñòèòóòó òâàðèííèöòâà òà âåòåðèíàðíî¿ ìåäèöèíè Ïîëòàâñüêî¿ äåðæàâíî¿ àãðàðíî¿ àêàäå쳿
ÂÑÒÓÏ
Äîâãèé ÷àñ ð³âåíü çíàíü ùîäî æèâî¿ ïðèðîäè çîñåðåäæóâàâñÿ ó ìåäèöèí³, òâàðèííèöòâ³, ðîñëèííèöòâ³. Âàæëèâ³ â³äêðèòòÿ ïðî æèâó ïðèðîäó ïî÷àëè ç’ÿâëÿòèñÿ â á³îëî㳿 ëèøå ç ê³íöÿ 18 ñòîð³÷÷ÿ. Îäåðæàí³ íîâ³ äàí³ çì³íþâàëè ï³äõîäè ÿê äî ïðîáëåì, ùî ¿õ âèâ÷àëè á³îëîãè, òàê ³ ìåòîä³â, ÿêèìè âîíè êåðóâàëèñÿ. Äâàäöÿòå ñòîð³÷÷ÿ âèâåëî ãåíåòèêó íà ïåðåäîâ³ ïîçèö³¿ ïðèðîäîï³çíàííÿ. Àëå ³ äî íàøîãî ÷àñó îäí³ â³äêðèòòÿ çì³íþþòüñÿ ³íøèìè, á³ëüø îá´ðóíòîâàíèìè ³ äîñêîíàëèìè, ùî çàáåçïå÷óº ïðîãðåñ íàóêè ³ ñóñï³ëüñòâà. Íàðàç³ ãåíåòèêó íå ìîæíà îáìåæèòè ëèøå ðàìêàìè ñïàäêîâîñò³, ì³íëèâîñò³, âçàºìî䳺þ ãåí³â, ðîëëþ ÄÍÊ, ñèíòåçîì á³ëêà â êë³òèí³ òîùî.  íàøå æèòòÿ âõîäÿòü íîâ³ îáëàñò³ ÄÍÊ-òåõíîëîã³é, á³î³íôîðìàòèêè, ìåòàáîë³òèêè, ïðîòåîì³êè, çà âçàºìî䳿 ÿêèõ ñòຠìîæëèâèì îäåðæàííÿ îðãàí³çì³â ³ç çàäàíèìè îçíàêàìè. Ðîçâèòîê ãåíåòèêè ñïðèÿº ðîçâèòêó ìåäèöèíè, îñîáëèâî ãåííî¿ òåðàﳿ, ôàðìàêîãåíåòèêè, ñòâîðåíí³ ë³ê³â íîâîãî ïîêîë³ííÿ, á³îðåãóëÿòîð³â, âàêöèí.
Âïðîâàäæóþ÷è äîñÿãíåííÿ ñó÷àñíî¿ ãåíåòèêè, ìîæëèâî ïîë³ïøèòè ï³äõîäè äî ä³àãíîñòèêè çàõâîðþâàíü ó òâàðèí, ³äåíòèô³êóâàòè ãåíåòè÷í³ îçíàêè äëÿ ñåëåêö³¿ òâàðèí çà ðàõóíîê ñïðÿìîâàíî¿ çì³íè ãåíîìó. ʳëüê³ñí³ îçíàêè òâàðèí (íàä³é, ñêëàä ìîëîêà, ÿê³ñòü ì’ÿñà, ïëîäþ÷³ñòü, ÷óòëèâ³ñòü äî ³íôåêö³é òîùî) â ïåðåâàæí³é á³ëüøîñò³ ïîë³ãåííî îáóìîâëåí³, àëå çàñòîñîâóþ÷è íîâ³ òåõíîëî㳿 ìîæëèâî âèÿâëÿòè ìàðêåðè, ùî êîíòðîëþþòü â³äïîâ³äí³ îçíàêè ó òâàðèí ³ çà ðàõóíîê ñóïåðîâóëÿö³¿, òðàíñïëàíòàö³¿ åìáð³îí³â òà ³íøèõ ìåòîä³â ï³äâèùèòè ìîæëèâîñò³ îäåðæàííÿ ÷èñëåííîãî ïîòîìñòâà ç áàæàíèìè ãåíàìè. Íàðàç³ àêòóàëüíèì íàïðÿìêîì â ãåíåòèö³ º ³äåíòèô³êàö³ÿ ãåí³â, ÿê³ âèçíà÷àþòü ðîçâèòîê ê³ëüê³ñíèõ îçíàê (QTL) òà ¿õ ìóòàö³é ó ñ³ëüñüêîãîñïîäàðñüêèõ òâàðèí; îäåðæàííÿ ïîòð³áíèõ á³ëê³â, àíòèò³ë, ³ìóíîñòèìóëÿòîð³â, ôåðìåíò³â ³ ³íøèõ ïðîäóêò³â øëÿõîì ââåäåííÿ íîâèõ ãåí³â ³ ³íø³ ³ñòîòè; âèÿâëåííÿ ìåòàáîë³çìó ó áàêòåð³é, äëÿ âèáîðó àíòèá³îòèêà, ùî íå ïðèãí³÷óº íîðìàëüíó ì³êðîôëîðó òîùî.
Ïðîòå ìåòîäîëîã³ÿ íàóêîâîãî ï³çíàííÿ á³îëî㳿, â òîìó ÷èñë³ ³ ãåíåòèêè, íå ìຠîñòàòî÷íîãî çàâåðøåííÿ.
Ìåòà äèñöèïë³íè «Ãåíåòèêà ó âåòåðèíàðí³é ìåäèöèí³» – âèâ÷åííÿ ñòóäåíòàìè ñó÷àñíî¿ ìåòîäîëî㳿 òà ìåòîä³â íàóêè ïðî ñïàäêîâ³ñòü òà ì³íëèâ³ñòü îçíàê òâàðèí
Ó ðåçóëüòàò³ âèâ÷åííÿ äèñöèïë³íè ñòóäåíò ïîâèíåí âì³òè:
· âèçíà÷àòè àíîìà볿 ñ³ëüñüêîãîñïîäàðñüêèõ òâàðèí çà ðåçóëüòàòàìè öèòî-òà ìîëåêóëÿðíîãåíåòè÷íèõ äîñë³äæåíü;
· ðîçðàõîâóâàòè ÷àñòîòè ãåí³â, ãåíîòèï³â òà ôåíîòèï³â ó ïîïóëÿö³ÿõ;
· êîíòðîëþâàòè óñïàäêîâóâàí³ñòü íåáàæàíèõ ãåí³â â ïîïóëÿö³ÿõ ñ³ëüñüêîãîñïîäàðñüêèõ òâàðèí;
· çàñòîñîâóâàòè ìåòîäè ãåíåòèêè äëÿ îäåðæàííÿ òâàðèí, ñò³éêèõ äî çàõâîðþâàíü òà ï³äâèùåííÿ ãîñïîäàðñüêè êîðèñíèõ îçíàê;
· ïðîâîäèòè ñòàòèñòè÷íèé àíàë³ç ãåíåòè÷íèõ ïðîöåñ³â ó ïîïóëÿö³¿;
· çàñòîñîâóâàòè ìåòîäè ÄÍÊ-òåõíîëî㳿 äëÿ ä³àãíîñòèêè òâàðèí òà âïðîâàäæóâàòè ìàðêåð-çàëåæíó ñåëåêö³þ;
Çàâäàííÿ äëÿ âèêîíàííÿ.
Çàâäàííÿ 1. Âèâ÷èòè áóäîâó õðîìîñîìè ó çàëåæíîñò³ â³ä ðîçì³ùåííÿ öåíðîìåðè (çàìàëþâàòè õðîìîñîìè òà îïèñàòè ¿õ ñêëàäîâ³).
Çàâäàííÿ 2. Îïèñàòè òà çàìàëþâàòè ôàçè ì³òîçó
Çàâäàííÿ 3. Îïèñàòè ïîä³ë êë³òèíè ïðè ìåéîç³.
Çàâäàííÿ 4. Ðîçâ’ÿçàòè çàäà÷³.
1. Ñê³ëüêè õðîìîñîì òà õðîìàòèä â³äõîäèòü äî êîæíîãî ïîëþñà â àíàôàç³ ðåäóêö³éíîãî ïîä³ëó êîíÿ (2n=64)?
2. ×è ìîæíà ñêàçàòè, ùî êë³òèíè, ÿê³ óòâîðèëèñÿ âíàñë³äîê ìåéîçó, ³äåíòè÷í³? Ïîÿñí³òü ÷îìó? ³äïîâ³äü ³ëþñòðóéòå ñõåìîþ.
Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ
1. Îïèø³òü áóäîâó ³ ôóíêö³¿ ÄÍÊ.
2. Äàéòå õàðàêòåðèñòèêó ð³çíèì âèäàì ÐÍÊ, ¿õ áóäîâ³, ôóíêö³ÿì, â³äì³ííîñòÿì â³ä ÄÍÊ.
3. Ïîÿñí³òü ñóòü ÿâèùà ñèíòåçó á³ëê³â ó êë³òèí³.
4. Ñó÷àñíå óÿâëåííÿ ïðî ñòðóêòóðó ³ ôóíêö³þ ãåí³â.
5. Îïèø³òü ãåíåòè÷íèé êîä.
Ñõåìà ñõðåùóâàííÿ, óòâîðåííÿ ãàìåò
Ñõåìà ñõðåùóâàííÿ, óòâîðåííÿ ãàìåò
Ðèñ. 5. Ñõåìà ñõðåùóâàííÿ îñîáèí ãîìîçèãîòíèõ
Çà îáîìà ïàðàìè ãåí³â, óòâîðåííÿ ãàìåò òà ðîçùåïëåííÿ
Õ íàùàäê³â çà ãåíîòèïîì ³ ôåíîòèïîì
Áàòüêè ãîìîçèãîòí³ çà äâîìà ïàðàìè ãåí³â, òàêèì ÷èíîì, êîæíèé ç íèõ óòâîðþº ëèøå îäèí òèï ãàìåò: ìàòåðèíñüêà îñîáèíà – Àb, à áàòüê³âñüêà – àÂ. Òîìó â ïåðøîìó ïîêîë³íí³ áóäå ñïîñòåð³ãàòèñÿ îäíîìàí³òí³ñòü ã³áðèä³â, òîáòî âîíè ìàòèìóòü ãåíîòèï ÀàÂb ³ áóäóòü ÷îðí³ êîìîë³.
Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ
1. Ùî òàêå ìîíî-, äè- òà ïîë³ã³áðèäíå ñõðåùóâàííÿ?
2. Âêàçàòè, ÿêå ðîçùåïëåííÿ ïî ôåíî- ³ ãåíîòèïó ó îñîáèí ïðè ìîíî-, äè- òà ïîë³ã³áðèäíîìó ñõðåùóâàíí³
3. Íàïèñàòè ñõåìó ñõðåùóâàííÿ äèãåòåðîçèãîò, êîðèñòóþ÷èñü ñ³òêîþ (ðåø³òêîþ) Ïåííåòòà.
4. Íàâåñòè ïðèêëàäè âçàºìî䳿 àëåëüíèõ òà íåàëåëüíèõ ãåí³â.
Ñõåìà ñõðåùóâàííÿ, óòâîðåííÿ ãàìåò, ðîçùåïëåííÿ
Íàùàäê³â çà îçíàêàìè ç÷åïëåíèìè ç³ ñòàòòþ, êîëè æ³íî÷à
Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ
1. Îñíîâí³ ïîñòóëàòè õðîìîñîìíî¿ òåîð³¿
2. Êðîñèíãîâåð, éîãî ïîõîäæåííÿ òà ôîðìè.
3. Çàãàëüíîá³îëîã³÷íå âèçíà÷åííÿ ñòàò³
4. Ãåíåòè÷íå âèçíà÷åííÿ ñòàò³
5. Òèïè ãåíåòè÷íîãî âèçíà÷åííÿ ñòàò³
6. Ïðèêëàäè ïîðóøåííÿ ñòàò³, îáóìîâëåí³ ïîðóøåííÿì íàáîðó ñòàòåâèõ õðîìîñîì
7. ßê³ áóâàþòü îçíàêè â³äíîñíî ñòàò³.
Çì³íà ê³ëüêîñò³ õðîìîñîì â ðåçóëüòàò³
Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ
1.Íàçâàòè âèäè ì³íëèâîñò³ òà ¿õ îñîáëèâ³ñòü
2. Âèçíà÷åííÿ ãåíîìíèõ, õðîìîñîìíèõ ³ ãåííèõ ìóòàö³é òà â³ä ÷îãî âîíè çàëåæàòü
3. Âêàçàòè òèïè ãåíîìíèõ, õðîìîñîìíèõ ³ ãåííèõ ìóòàö³é
4. Ùî òàêå ãåíåòè÷íà áåçïåêà òà ïðèêëàäè ¿¿ âèêîðèñòàííÿ.
Ëàáîðàòîðíà ðîáîòà 6. ÃÅÍÅÒÈ×Ͳ ÏÐÎÖÅÑÈ Ó ÏÎÏÓËßÖ²ßÕ
Ìåòà çàíÿòòÿ: çàñâî¿òè ìåòîäè âèçíà÷åííÿ ãåííî¿ ð³âíîâàãè â ïîïóëÿö³¿; íàâ÷èòèñÿ âèçíà÷àòè ê³ëüê³ñòü ãåìî- òà ãåòåðîçèãîòíèõ îñîáèí â ïîïóëÿö³¿; âèçíà÷àòè êîåô³ö³ºíò óñïàäêîâóâàíîñò³ îçíàê.
Ìåòîäè÷íå çàáåçïå÷åííÿ: ï³äðó÷íèêè, ïîñ³áíèêè, òàáëèö³.
Ðîçãëÿä ïèòàíü:
1. Ðîçïîä³ë ãåí³â ó ïîïóëÿö³ÿõ. Çàêîí Õàðä³-Âàéíáåðãà
2.Âèçíà÷èòè êîåô³ö³ºíòè óñïàäêîâóâàíîñò³ îçíàê
˲ÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Ìåðêóðüåâà Å. Ê. Ãåíåòèêà / Å. Ê.Ìåðêóðüåâà, Ç. Â.Àáðàìîâà, À.Â.Áàêàé èäð. .-Ì. Àãðîïðîìèçäàò, 1991 .-446ñ.
3. Ãëàçêî Â.È.Ââåäåíèå â ãåíåòèêó / Â.È. Ãëàçêî, Ã.Â.Ãëàçêî // Ê.: ʲÖ, 2003 .- 640ñ.
4. Õìåëüíè÷èé Ë.Ì.Îñíîâè ãåíåòèêè òâàðèí ç á³îìåòð³ºþ [íàâ÷àëüíèé ïîñ³áíèê] / Ë.Ì.Õìåëüíè÷èé, ².Î.Ñóïðóí, À.Ì.Ñàëîãóá.- Ñóìè: ÏÏ Â³ííè÷åíêî Ì.Ä., ÔÎÏ Äüîìåíêî Â.Â., 2011. – 344 ñ.
Ëàáîðàòîðíà ðîáîòà 7. ²ÌÓÍÎ – ÒÀ ÔÀÐÌÀÊÎÃÅÍÅÒÈÊÀ
Ìåòà çàíÿòòÿ: çàñâî¿òè ìåòîäè ³ìóíîãåíåòèêè; ïîë³ìîðô³çìó á³ëê³â. Âèâ÷èòè ðåàêö³þ îðãàí³çìó íà ë³êàðñüê³ ïðåïàðàòè.
Ìåòîäè÷íå çàáåçïå÷åííÿ: ï³äðó÷íèêè, ïîñ³áíèêè, òàáëèö³.
Ðîçãëÿä ïèòàíü:
1.Âèâ÷èòè ìåòîäè äîñë³äæåíü ãðóï êðîâ³ òâàðèí òà ïîë³ìîðô³çì á³ëê³â
2.Ôàðìàêîãåíåòèêà.
˲ÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Ìåðêóðüåâà Å. Ê. Ãåíåòèêà / Å. Ê.Ìåðêóðüåâà, Ç. Â.Àáðàìîâà, À.Â.Áàêàé èäð. .-Ì. Àãðîïðîìèçäàò, 1991 .-446ñ.
2.Ïðîöåíêî Ì.Þ. Ãåíåòèêà / Ì.Þ. Ïðîöåíêî. – Ê. : Âèùà øêîëà, 1994. – Ñ. 216 – 234.
Çàâäàííÿ äëÿ âèêîíàííÿ
Çàâäàííÿ 1. Âêàçàòè ê³ëüê³ñòü ãåíåòè÷íèõ ñèñòåì ãðóï êðîâ³ òà ê³ëüê³ñòü àíòèãåí³â ó ÂÐÕ, ñâèíåé, îâåöü.
Çàâäàííÿ 2. Êëàñèô³êóâàòè õâîðîáè òà âêàçàòè ãðóïè ôàêòîð³â, ÿê³ âèêëèêàþòü çàõâîðþâàííÿ
Çàâäàííÿ 3 . ßê³ ñèñòåìè çàõèñòó ³ñíóþòü â îðãàí³çì³ òâàðèí òà ùî òàêå òîëåðàíòí³ñòü?
Çàâäàííÿ 4. Ðîçâ’ÿçàòè çàäà÷ó
³äîì³ ãðóïè êðîâ³ òðüîõ ïàð áàòüê³â:
Ìàòè – À(²²), ÌÌ, ²²²+, áàòüêî – 0(²), ÌÌ, Rh+;
Ìàòè – Â(²²²), ÌÌ, Rh–, áàòüêî – Â(²²), ÌÌ, ²²²+;
Ìàòè – À(²²), ÌÌ, Rh +, áàòüêî – Â(²²²), ÌÌ, Rh–
Âèçíà÷òå, ÿê³é ç áàòüê³âñüêèõ ïàð íàëåæèòü êîæíà äèòèíà:
à) ÀÂ, ÌÌ, Rh–;
á) 0(²), ÌÌ, Rh–;
â) À(²²), ÌÌ, Rh +.
Ëàáîðàòîðíà ðîáîòà 8. ÌÀÒÅÌÀÒÈ×Ͳ ÎÑÍÎÂÈ Á²ÎÌÅÒв¯
Ìåòà çàíÿòòÿ: ïðîâîäèòè á³îìåòðè÷íó îáðîáêó ðåçóëüòàò³â äîñë³äæåíü, âèçíà÷àòè âïëèâ ð³çíèõ ôàêòîð³â íà îçíàêó.
Ìåòîäè÷íå çàáåçïå÷åííÿ: ï³äðó÷íèêè, ïîñ³áíèêè, òàáëèö³.
Ðîçãëÿä ïèòàíü:
1. Ìåòîäè âèçíà÷åííÿ ì³íëèâîñò³ ê³ëüê³ñíèõ ³ ÿê³ñíèõ îçíàê
2. Êîðåëÿö³éíèé àíàë³ç
3. Ðåãðåñ³éíèé àíàë³ç
4. Äèñïåðñ³éíèé àíàë³ç
Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ.
1 ×è ìîæëèâî âèâ÷èòè ïðîäóêòè çàáîþ ãåíåðàëüíî¿ ñóêóïíîñò³?
2. Ùî õàðàêòåðèçóþòü ñåðåäí³ âåëè÷èíè?
3. Íàçâàòè îñíîâíèé ïîêàçíèê ì³íëèâîñò³ òà ùî â³í âèì³ðþº?
4. Ó ÿêèõ ìåæàõ çíàõîäÿòüñÿ ìîäàëüí³ îñîáèíè ïîïóëÿö³¿?
5. Íóëüîâà ã³ïîòåçà òà ¿¿ ïðèçíà÷åííÿ
6. ßêèì áóäå çâ’ÿçîê ì³æ îçíàêàìè, êîëè ³ç çá³ëüøåííÿì îäí³º¿ ³íøà çìåíøóºòüñÿ?
7. ßê³ çàäà÷³ ìîæíà âèð³øèòè çà äîïîìîãîþ äèñïåðñ³éíîãî àíàë³çó?