Реферат Курсовая Конспект
ГЕНЕТИКИ, СЕЛЕКЦИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ ГЕНЕТИКА - раздел Биотехнологии, Министерство Аграрной Политики Украины ...
|
МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
ЛУГАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ХАРЬКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЗООВЕТЕРИНАРНАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРЫ : РАЗВЕДЕНИЯ И ГЕНЕТИКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
ГЕНЕТИКИ, СЕЛЕКЦИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ
ГЕНЕТИКА
В ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЕ
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
Студента _______ курса ____ группы
факультета ветеринарной медицины
_______________________________
(фамилия)
_______________________________
(имя, отчество)
Подписано к печати 2011 г. Формат 60х84/16. Усл. печ. л. 4,5
Тираж 200 экземпляров.
Оригинал-макет подготовили О.Б. Шевченко, А.А. Губарев
Издательство ЛНАУ, 2011 г. |
Эта разработка является интеллектуальной собственностью и не может быть полностью или частично воспроизведена, тиражирована или распространена без разрешения авторов.
ЗАНЯТИЕ 1
ТЕМА: Морфометрический анализ хромосом сельскохозяйственных животных.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Например: хромосома – тестер, измеренная объектив – микрометром имеет длину – 12мкм (q = 8 мкм., p = 4 мкм., L = 8+4=12 мкм.). На фотографии ее длина составляет 15 мм (15 × 1000=15000). Таким образом метафазная пластинка (все хромосомы) увеличены по отношению к своей фактической длине в 1250 раз (15000:12). Поэтому абсолютная длина каждой из хромосом определяется делением ее длины на фото на кратность увеличения.
ЗАНЯТИЕ 2
ТЕМА: Структурное моделирование генетико – молекулярных процессов в организме.
Рис.4. Схема строения молекулы ДНК
Графическая модель ДНК имеет такое строение:
Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф...
׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀
А Г Т Ц А Т Г Ц А
·· ··· ·· ··· ·· ·· ··· ··· ··
Т Ц А Г Т А Ц Г Т
׀׀׀׀׀׀׀׀׀
Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф...
В отличие от других химических соединений, которые есть в организме, молекула ДНК способна к автосинтезу (самовоспроизведение). Этот процесс проходит под действием ферментов ДНК-аз, которые расщепляют молекулу на отдельные нити и ДНК - полимераз, которые присоединяют к свободным единичным нитям свободные нуклеотиды. Таким образом из одной молекулы ДНК образуется две, из одной хромосомы -две, из одной клетки - две.
Схематически это имеет вид:
В состав РНК входят: азотистые основания - аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и урацил (У); сахар - рибоза (Р) и остаток фосфорной кислоты (Ф).
Схематически РНК имеет вид:
...Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р –Ф – Р – Ф – Р – Ф...
׀׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀
У Ц А Г В А Ц Г В
Существует три вида РНК: рибосомная ( р-РНК ), информационная или матричная ( и-РНК или м-РНК ) и транспортная (т-РНК).
р - РНКвходит в состав рибосом. и- РНК - синтезируется на матрице ДНК и соответствует длине гена. Приближенно имеет 1000 нуклеотидов. Обеспечивает передачу информации с ДНК к месту синтеза белку.
т - РНК имеет форму кленового листа (рис. 4), в ее состав входит 75...85 нуклеотидов. Она обеспечивает перенесение к рибосомам отдельных аминокислот.
Рис.4. Строение транспортной РНК|
ТРАНСКРИПЦИЯ - это процесс считывания молекулой РНК информации с молекулы ДНК. В период интерфазы на ДНК в области отдельных структурных генов под действием РНК - полимераз синтезируются молекулы и-РНК. Ее синтез происходит по принципу комплементарности азотистых оснований – А:У и Г:Ц;
ТРАНСЛЯЦИЯ - это процесс передачи информации с и-РНК на структуру белка.
Схематически процессы репликации, транскрипции и трансляции приведены на рис.5
Рис.5. Схема синтеза белка в клетке.
Если в структуре молекулы ДНК возникают какие – либо изменения, то это приводит к соответствующим изменениям в молекуле белка, что в свою очередь ведет к определенным нарушениям в организме.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф...
׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀
׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀
Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф – Д – Ф...
Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р – Ф – Р –Ф – Р – Ф – Р – Ф...
׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀
Установить последовательность аминокислот пептидной цепи белковой молекулы, если молекула ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов на матричной цепи. (индивидуальное задание).
ДНК
и – РНК
белок
ЗАНЯТИЕ 3
ТЕМА: Закономерности наследования качественных признаков при моногибридном скрещивании.
ВТОРОЙ ЗАКОН- названный законом расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения между собой (Аа×Аа) во втором поколении гибридов появляются особи как с доминантным, так и с рецессивным признаками в соотношении 3:1, а расщепление по генотипу будет составлять 1:2:1.
Например, при скрещивании белощетинных гибридов первого поколения, во втором поколении белощетинных особей будет 3 части, а чернощетинных - 1 часть.
ЗАНЯТИЕ 4
ТЕМА: Закономерности наследования качественных признаков при дигибридном и полигибридном скрещивании.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
ДИГИБРИДНЫМназывается скрещивание особей, которые отличаются по двум парам альтернативных (контрастных) признаков, например по масти и рогатости у крупного рогатого скота, по оперению и форме гребня у кур и проч.
ТРЕТИЙ ЗАКОНГ. Менделя формулируется следующим образом: при скрещивании особей, которые отличаются по двум парам альтернативных признаков, гибриды первого поколения будут единообразны как по генотипу (дигетерозиготные), так и по фенотипу (проявление доминантных признаков), а во втором поколении при скрещивании гибридов первого поколения между собой каждый признак ведет себя в наследовании независимо по отношению ко второму признаку и дает с ним все возможные комбинации признаков, которых не было у предков.
Исходя из теории комбинаций, для любого скрещивания можно найти:
1. Число типов гамет у гибридов первого поколения 2n.
2. Число фенотипических классов во втором поколении 2n.
3. Число генотипов во втором поколении 3n.
4. Количество возможных комбинаций гамет при скрещивании 4n (где n- число признаков, которые учитываются).
Подтверждение данной теории мы находим при использовании решетки Пеннета для анализа наследования признаков при ди-, три- и полигибридном скрещиваниях.
Например, при скрещивании свиноматки породы ландрас| (дигомозигота: белая масть - ААи свислые уши ВВ) с хряком породы дюрок (дигомозигота: красная масть - ааи стоячие уши вв) потомки первого поколения будут однообразными как по генотипу (дигетерозигота - АаВв), так и по фенотипу (белая масть, и висячие уши). У ги6ридов первого поколения в результате независимого комбинирования генов образуется 22 = 4 типа гамет (АВ, Ав, аВи ав ), а при скрещивании их в результате независимого наследования, образуется 22 =4 класса фенотипов,( белая масть - свислые уши; белая масть - стоячие уши, красная масть - свислые уши и красная масть - стоячие уши), 32=9 генотипов ( ААВВ, ААВв, ААвв, ААВВ, АаВв, Аавв, ааВВ, ааВв, аавв) и 42=16 возможных комбинаций гамет при скрещивании.
Рассматривая каждую пару признаков отдельно, находим что на 12 белых свиней приходится 4 красных (соотношение 3:1), а на 12 свиней со свислыми ушами – 4 - со стоячими (соотношение 3:1). В целом, из 16 возможных комбинаций 9 будут иметь белую масть и свислые уши, 3 - белую масть и стоячие уши. 3 - красную масть и свислые уши и 1 красную масть и стоячие уши.
Таким образом, каждая пара признаков при наследовании ведет себя независимо от второй пары и в результате их свободного комбинирования наблюдается характерное для дигибридного скрещивания соотношение фенотипов во втором поколении - 9:3:3:1.
ЗАНЯТИЕ 5
ТЕМА: Анализ наследования признаков при сцеплении генов.
ТЕМА: Генетика пола.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ OБОСНОВАНИЕ.
ПОЛ- совокупностъ признаков и свойств организма, которые определяют его участие в воспроизведении и передаче наследственной информации. Детерминация пола может определяться на разных этапах размножения. Различают три основных типа половой детерминации: ЭПИГАМНЫЙ, ПРОГАМНЫЙ, СИНГАМНЫЙ.
Прогамный и сингамный тип имеет исключительно хромосомную детерминацию, которая предопределена соответствующим сочетанием половых хромосом - „ХХ” и „ХУ”.
У многих видов насекомых, и некоторых других классах организмов, пол предопределяется не только половыми хромосомами, но и соответствующим соотношением половых хромосом и аутосом в кариотипе организма. Этот метод формирования пола объясняет балансовая теория определения пола.
Пол, который образует гаметы только одного сорта называется ГОМОГАМЕТНЫМ, а который образует два сорта гамет – ГЕТЕРОГАМЕТНЫМ|.
Особь, которая имеет одинарную дозу генов, которые локализованы в половой „Х”- хромосоме при отсутствии аллельных локусов в „У” - хромосоме называется ГЕМИЗИГОТНОЙ.
Нарушение правильного расхождения хромосом во время митотического деления влечет гибель зигот или предопределяет ряд морфофункциональных аномалий организма. К этим аномалиям относятся синдромы Шерешевского - Тернера и Клайнфельтера с разными гетероплоидными наборами хромосом.
Гены, которые контролируют любые признаки, но локализованные в половой - „Х” - хpомосоме наследуются сцеплено с полом. К таким признакам относятся масть у кошек, оперение у кур, гемофилия у человека, лошадей, собак, дальтонизм, ихтиоз, анадонтия у телят, крипторхизм (у свиней, овец) и другое.
Рецессивный ген у гемизиготноых особей не перекрывается другим геном и предопределяет признак соответственно своей природе наследования. Например: у человека ген „Г” локализован в „Х” – хромосоме и отвечает за свертывание крови (тромбоз), при повреждении кровеносных сосудов. Рецессивный аллель „г” не обеспечивает тромбоза. Женские особи имеют обычную, двойную дозу гена „Г”, а мужские – являются гемизиготными.
Наследование этой болезни осуществляется по схеме:
Р ♀ ♂
F1
Х Х Х У Х Х Х У
♀ ♂ ♀ ♂
нормальные гемофильные
Гены, которые локализованы в аутосомах, но фенотипически проявляются исключительно или преимущественно у одного пола - наследуются ограниченно полом (удой, яйценоскость, многоплодие).
В природе существуют редкие виды полового размножения – ПАРТЕНОГЕНЕЗ, ГИНОГЕНЕЗ, АНДРОГЕНЕЗ,которые предопределяют развитие зародыша, а затем и организма без слияния разнополых гамет.
ЗАНЯТИЕ 7
ТЕМА: Анализ генетических процессов в популяции.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
ЗАНЯТИЕ 8
ТЕМА: Биометрический анализ изменчивости.
ЗАНЯТИЕ 9
ТЕМА: Корреляционный анализ в ветеринарной медицине.
Методика выполнения типового задания.
Расчет коэффициента фенотипической корреляции.
Задание 1.
Необходимо выяснить: целесообразно ли вести отбор коров только за величиной надоя за лактацию, не учитывая жирномолочность; существует ли между этими признаками взаимосвязь?
Для решения этого вопроса методом случайного отбора из группы коров хозяйства отбирают группу для проведения биометрического анализа. Параметры продуктивности этой выборки приведены в таблице 1.
Параметры продуктивности животных. Таблица 1.
Кличка коров | Лактация | Надежд коров за 305 дней лактации, кг | Среднее содержание жира в молоке % |
Ария | ІІІ | 4,1 | |
Березка | ІІІ | 3,7 | |
Соя | ІІІ | 4,0 | |
Синька | IV | 3,8 | |
Слива | ІІІ | 3,6 | |
Полька | IV | 3,6 | |
Майка | Ш | 3,9 | |
Алиса | IV | 3,7 | |
Абрикос | Ш | 3,7 | |
Белка | V | 3,7 |
Алгоритм расчета.
1. Для облегчения расчетов многозначные числовые варианты сокращаем в 1000 раз (100, 10 ), а результаты округляем ( 3840:1000=3,8).
2. Строим расчетную таблицу и записываем в неё варианты первого и второго признаков („x” – удой, „y” - жирномолочность). Параметры приведены в таблице 2.
Корреляционная решетка. Таблица 2.
№ | „x” удой | „y” жирно молочность | Преобразованные значения признаков | Значения преобразованных признаков возведены в квадрат | Разница между значениями | Квадрат разницы | ||
x | у | |||||||
Vх | Vу | Vх | Vу | d=Vх - Vу | d2 | |||
4,1 | 3,8 | 4,1 | 16,44 | 16,81 | -03 | 0,09 | ||
3,7 | 3,7 | 18,48 | 13,69 | 0,6 | ||||
4,0 | 3,4 | 4,0 | 16,00 | -0,6 | ||||
3,8 | 4,1 | 3,8 | 16,81 | 14,44 | 0,09 | |||
3,6 | 4,6 | 3,6 | 21,16 | 12,96 | 1,0 | 1,00 | ||
3,6 | 5,1 | 3,6 | 26,01 | 12,96 | 1,5 | 2,25 | ||
3,9 | 3,9 | 3,9 | 15,21 | 15,21 | ||||
3,7 | 4,9 | 3,7 | 24,01 | 13,69 | 1,2 | 1,44 | ||
3,7 | 4,5 | 3,7 | 20,25 | 13,69 | 0,8 | 0,64 | ||
3,7 | 4,7 | 3,7 | 22,09 | 13,69 | 1,0 | 1,00 | ||
∑ | 43,3 | 37,8 | 190,02 | 142,14 | 5,5 | 7,23 |
3. Проводим расчет дисперсий:
4. Проводим расчет коэффициента корреляции:
5. Определяем статистическую ошибку:
6. Определяем критерий достоверности:
при числе ν = n - 2 = 10 - 2 = 8, по таблице Стьюдента находим вероятность полученных результатов Р > 0,999.
Вывод:Между величиной удоя и содержанием жира в молоке коров установленная сильная обратная корреляция. Это значит, что если вести отбор только по признаку удоя, то среднее содержание жира в молоке в группе следующих поколений будет снижаться.
Расчет коэффициента корреляции для альтернативных признаков.
Задание 2.
Нужно установить, влияет ли вакцинация свиней против болезни Ауески на их заболеваемость. Для этого на свиноферме из 200 голов свиней 100 было провакцинировано против болезни Ауески, а 100 осталось не вакцинированными. Хозяйство неблагополучное по этому заболеванию, и в результате часть свинопоголовья заболела Ауеской, данные приведены в таблице 4.
Показатели опыта. Таблица 3.
Показатели | Количество животных | ΣР | |
здоровых | больных | ||
3 прививкой | 94 (Р1) | 6 (Р2) | P1 + Р2 =100 |
Без прививки | 7 (Р3) | 93 (Р4) | Р3 + Р4 =100 |
ΣР | Р1 + Р3 =101 | Р2 + Р4 = 99 | n = Р1 + Р2 + Р3 + Р4=200 |
ЗАНЯТИЕ 10
ТЕМА: Регрессионный анализ у ветеринарной медицине.
ЗАНЯТИЕ 11
ТЕМА: Применение метода χ2 в ветеринарной медицине.
Методика выполнения типового задания.
С целью профилактики миксоматоза кроликам делали прививку гетерогенной вакциной. Среди вакцинированных животных заболело и погибло от миксоматоза 11 голов, а 49 голов осталось здоровыми. В контрольной группе, где вакцину не применяли, заболела и погибла 21 особь, здоровыми осталось 19 голов.
Необходимо определить эффективность применения гетерогенной вакцины для профилактики заболевания кроликов миксоматозом. На этот вопрос можно ответить только после того, как рассчитаем величину критерия χ2. Для этого строим таблицу записи данных эксперимента и необходимых расчетов.
ЗАНЯТИЕ 12
ТЕМА: Учет мутационной изменчивости.
ЗАНЯТИЕ 13
ТЕМА: Полиморфизм белков и ферментов.
Табл.1. Полиморфные системы белков и ферментов сельскохозяйственных животных.
Системы | Символ локусу | КРС | Свиньи | Овцы | Лошади | Птицы | Карп | Радужная форель |
Количество алелей | ||||||||
Гемоглобин | - | - | - | |||||
Альбумин | ||||||||
Преальбумин | - | - | ||||||
Постальбумин | - | - | - | - | ||||
Гаптоглобулин | - | - | - | - | - | |||
Трансферин | ||||||||
Церулоплазмин | - | - | - | - | - | |||
Амилаза | - | - | - | |||||
Щелочная фосфатаза | - | - | - | |||||
Карбоангидраза | - | - | - | |||||
α-лакто глобулин | - | - | - | - | - | - | ||
β-лакто глобулин | - | - | - | - | - | - | ||
αs1-казеин | - | - | - | - | - | - | ||
β- казеин | - | - | - | - | - | - | ||
х- казеин | - | - | - | - | - | - |
Наследственная обусловленность белкового полиморфизма была многократно подтверждена результатами гибридологического анализа - скрещиванием особей с известными белковыми фенотипами и следующими електрофоретическим исследованием потомства.
Биохимические полиморфные системы используют в животноводстве для изучения причин и динамики генотипичной изменчивости, изучение генофонда видов и пород, уточнение происхождения отдельных животных и филогенеза целых пород, определение моно - и дизиготнocти двойнят, построения генетических карт хромосом, совместимости родительских пар при подборе, выведение инбредних гомозиготных производителей, выведение маркирующих линий, выявление связи с резистентностью к болезням и производительностью, для проведения ускоренной оценки производителей по качеству наследников.
Одно из главных заданий практического использования полиморфных систем белков - это контроль происхождения животных, который является наиболее распространенным в мировой практике методом генетической экспертизы происхождения.
ЗАНЯТИЕ 14
ТЕМА: Иммуногенетический анализ в животноводстве.
Методика выполнения типового задания.
В учхозе "Прогресс" свиноматка № 352 была спарена в одну охоту с двумя хряками №125 и № 625. Используя данные иммуногенетического теста родителей и потомков, которые приведены в таблице нужно выяснить отца каждого поросенка. В таблице знаком „+” обозначены антигены, которые обнаружены у животных, а знаком „-“ их отсутствие.
Результаты иммуногенетического теста родителей и потомков свиней крупной белой породы.
Таблица.
Номера животных | Антигены | |||||||||||
Ac | Ea | Ee | Eg | Eh | Ef | Fa | Gb | Ha | Hb | Ka | Kb | |
♀352 | + | + | - | - | + | - | - | - | - | + | - | + |
♂125 | - | + | + | + | + | - | + | - | + | + | - | + |
♂625 | + | - | - | + | + | + | - | + | - | + | - | - |
F1 1001 | + | - | - | + | + | + | - | + | - | + | - | - |
- | - | + | + | + | - | + | - | + | + | - | - | |
+ | + | - | + | + | + | - | + | - | + | - | - | |
- | + | + | + | + | - | + | - | + | + | - | + | |
- | + | - | - | + | - | - | - | - | - | - | + | |
- | - | + | + | + | - | + | - | - | + | - | - |
Из анализа исключаем антигены Ас, Еа, Eh, Нb и Kb, которые есть у матери; Eg, Eh которые есть у обоих отцов и Ка, который отсутствует у всех животных. Таким образом, свинки № 1002, и № 1004 антигены Ее, Fa и На унаследовали от хряка № 125; свинка № 1006 от этого же хряка унаследовала антигены Ее и Fa. Хрячки № 1001 № 1003 унаследовали антигены Еf и Gb от хряка № 625.
Вывод: Отцом хрячка № 1001 есть хряк № 625, отцом свинки
№ 1002 есть хряк № 125, отцом хрячка № 1003 есть хряк № 625, отцом свинки № 1004 есть хряк № 125, отцом свинки № 1006 есть хряк № 125. Отцовство хрячка № 1005 при наличии этого спектра антигенов установить невозможно.
ЗАНЯТИЕ 15
Тема: Методы изучения наследственной устойчивости
И восприимчивости животных к болезням.
– Конец работы –
Используемые теги: генетики, селекции, биотехнологии, Генетика0.071
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ГЕНЕТИКИ, СЕЛЕКЦИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ ГЕНЕТИКА
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов