Risolvere problemi tipici in genetica
Per risolvere i problemi genetici, dovresti usare l'algoritmo proposto:
Determinare il numero di caratteristiche che vengono analizzate;
Determinare le varianti di manifestazione di questi tratti (dominante, recessivo, intermedio);
Determina il tipo di croce;
Analizzare i fenotipi descritti nella dichiarazione del problema e annotare i genotipi degli individui genitori;
Identificare e annotare possibili opzioni di incrocio;
Ricrea lo schema di crossover;
Scrivi la risposta.
Un esempio di soluzione a un problema di genetica
Un compito. Negli esseri umani, gli occhi marroni dominano sul blu. Un uomo omozigote dagli occhi marroni sposò una donna dagli occhi azzurri. Che colore di occhi avranno i loro figli?
Risposta: tutti i bambini avranno gli occhi marroni.
Compiti nella genetica
Problemi complessi in genetica.
Addestramento compiti
Soluzioni compiti
Compiti creativi in genetica
In un pomodoro, un gambo alto (A) domina su uno nano, frutti rotondi (B) su quelli a forma di pera. I geni che determinano l'altezza del gambo e la forma del frutto sono collegati e sono contenuti nel cromosoma a una distanza di 10 morganidi. Piante omozigoti alte con frutti tondi incrociati con piante nane che hanno frutti a forma di pera. Quali genotipi di genitori, ibridi e quali tipi di gameti e in quale percentuale formano ibridi di prima generazione?
Eredità dei tratti legata al sesso
CREATIVO UN COMPITO
Una donna la cui madre era daltonica e il cui padre soffriva di emofilia che è sposata con un uomo che ha entrambe le condizioni. Determina la probabilità della nascita di bambini in questa famiglia che avranno anche entrambe queste malattie.
Risolvere problemi sull'interazione dei geni.
Compiti difficili
Nell'uomo, una delle forme di sordità ereditaria è determinata da due alleli recessivi di geni diversi. Per l'udito normale è necessaria la presenza di due alleli dominanti, uno dei quali determina lo sviluppo della coclea e il secondo - il nervo uditivo. In famiglia, i genitori sono sordi ei loro due figli hanno un udito normale. Determinare il tipo di interazione genica e i genotipi dei membri della famiglia.
Soluzioni compiti e esercizi
Compito 1. In una popolazione animale, il numero di mutazioni cromosomiche è vicino a 7 per 1.000 neonati. Calcolare la frequenza di occorrenza delle mutazioni cromosomiche in questa popolazione. (La frequenza delle mutazioni può essere calcolata utilizzando la formula: Pm = M / 2N, dove Pm è la frequenza delle mutazioni, M è il numero di fenotipi mutanti identificati, N è il numero totale di organismi esaminati).
Compito 2. Compila la tabella dei cambiamenti nel numero di cromosomi in diversi organismi a causa dell'appannamento mutazionale.
Determinare il tipo e il tipo di mutazioni: ________________
Compito 3. Il cromosoma ha la seguente sequenza di geni disposti linearmente: ABCDEFHMNK. Dopo alcune mutazioni, l'ordine dei geni può cambiare. Compila la tabella e determina il tipo e il tipo di mutazioni associate al riarrangiamento di questo cromosoma.
Compito 4. Nell'allele wild-type (gene originale) - CCC GGT ACC CCC GGG - si è verificata la seguente mutazione: CAC GGT ACC CCC GTG. Determina il tipo di mutazione. Confronta i frammenti di una molecola proteica codificata dai geni originali e mutanti.
Indipendente soluzione compiti
Compito 1. A seguito di una mutazione nel sito del gene - HGC TGT CAC ACC AGG CAA - è avvenuta una sostituzione nella terza tripletta - invece dell'adenina, è stata rilevata la citosina. Annotare la composizione amminoacidica del polipeptide prima e dopo la mutazione.
Compito 2. Quale cambiamento nella catena codificante del DNA - AGG TGA CTC ACH ATT - influenzerà maggiormente la struttura primaria della proteina: la perdita di un primo nucleotide dalla seconda tripletta o la perdita dell'intera seconda tripletta? Annotare le sezioni corrispondenti delle molecole proteiche nella norma e dopo i cambiamenti mutazionali nel gene.
Soluzioni compiti
Compito 1. Calcolare la frequenza degli alleli dominanti e recessivi in un gruppo composto da 160 individui con il genotipo CC e 40 individui con il genotipo ss.
Compito 2. La popolazione comprende il 9% di omozigoti AA, il 49% di omozigoti aa e il 42% di eterozigoti Aa. Determinare la frequenza degli alleli A e a nella popolazione.
Compito 3. In una popolazione di volpi in una determinata area sono stati identificati 9.991 individui rossi e 9 volpi albine. L'albinismo è codificato dal gene recessivo e il colore rosso è codificato dal suo allele dominante. Determina la struttura genetica di questa popolazione di volpi, supponendo che sia l'ideale. Quante volpi rosse omozigoti ci sono in questa popolazione?
Indipendente soluzione compiti
Compito 1. In Europa c'è 1 albino ogni 20mila persone. Quale percentuale di individui sono portatori eterozigoti dell'allele dell'albinismo?
Compito 2. Nella popolazione di cani di razza sono stati identificati 2.457 animali con zampe corte e 243 con zampe normali. Le gambe corte nei cani sono un tratto dominante e la lunghezza normale delle gambe è recessiva. Sulla base della legge di Hardy-Weinberg, determinare: a) la frequenza di occorrenza degli alleli dominanti e recessivi (in%); b) la percentuale di cani a zampe corte che, incrociati tra loro, non darebbero mai cuccioli con terminazioni normali.
Tra i compiti in genetica, ci sono 6 tipi principali trovati nell'esame. I primi due (per determinare il numero di tipi di gameti e di incrocio monoibrido) si trovano più spesso nella parte A dell'esame (domande A7, A8 e A30).
I compiti di tipo 3, 4 e 5 sono dedicati all'incrocio diibrido, all'eredità dei gruppi sanguigni e ai tratti legati al sesso. Tali compiti costituiscono la maggior parte delle domande C6 nell'esame.
Le attività del sesto tipo sono attività di tipo misto. Considerano l'eredità di due coppie di tratti: una coppia è collegata al cromosoma X (o determina i gruppi sanguigni umani) e i geni della seconda coppia di tratti si trovano sugli autosomi. Questa classe di compiti è considerata la più difficile per i candidati.
Di seguito sono riportati i fondamenti teorici della genetica necessari per una preparazione di successo per l'attività C6, nonché soluzioni a problemi di tutti i tipi ed esempi per il lavoro indipendente.
Gene- Questa è una sezione della molecola del DNA che contiene informazioni sulla struttura primaria di una proteina. Un gene è un'unità strutturale e funzionale dell'ereditarietà.
Geni allelici (alleli)- diverse varianti dello stesso gene che codificano per una manifestazione alternativa dello stesso tratto. Segni alternativi: segni che non possono essere contemporaneamente nel corpo.
Organismo omozigote- un organismo che non dà scissione per un motivo o per l'altro. I suoi geni allelici influenzano ugualmente lo sviluppo di questo tratto.
organismo eterozigote- un organismo che dà scissione secondo l'una o l'altra caratteristica. I suoi geni allelici influenzano lo sviluppo di questo tratto in modi diversi.
gene dominanteè responsabile dello sviluppo di un tratto che si manifesta in un organismo eterozigote.
gene recessivoè responsabile del tratto, il cui sviluppo è soppresso dal gene dominante. Un tratto recessivo appare in un organismo omozigote contenente due geni recessivi.
Genotipo- un insieme di geni nell'insieme diploide di un organismo. Viene chiamato l'insieme di geni in un insieme aploide di cromosomi genoma.
Fenotipo- la totalità di tutte le caratteristiche di un organismo.
Questa legge è derivata sulla base dei risultati dell'incrocio monoibrido. Per gli esperimenti, sono state prese due varietà di piselli, diverse l'una dall'altra per un paio di tratti: il colore dei semi: una varietà aveva un colore giallo, la seconda - verde. Le piante incrociate erano omozigoti.
Per registrare i risultati dell'incrocio, Mendel ha proposto il seguente schema:
A - colore giallo dei semi
a - colore verde dei semi
La formulazione della legge: quando si incrociano organismi che differiscono in una coppia di tratti alternativi, la prima generazione è uniforme nel fenotipo e nel genotipo.
Da semi ottenuti incrociando una pianta omozigote a seme giallo con una pianta a seme verde, sono state coltivate piante e si è ottenuto F 2 per autoimpollinazione.
| P (FA 1) | aa | aa |
| G | MA; un | MA; un |
| F2 | AA; Ah; Ah; aa (75% delle piante sono dominanti, 25% sono recessive) |
|
La formulazione della legge: nella prole ottenuta dall'incrocio di ibridi di prima generazione, si osserva la scissione per fenotipo in un rapporto di 3: 1 e per genotipo - 1: 2: 1.
Questa legge è stata ricavata sulla base dei dati ottenuti durante l'incrocio diibrido. Mendel considerava l'eredità di due coppie di tratti nei piselli: colore e forma del seme.
Come forme parentali, Mendel utilizzava piante omozigoti per entrambe le coppie di tratti: una varietà aveva semi gialli con una buccia liscia, l'altra verde e rugosa.
A - colore giallo dei semi, a - colore verde dei semi,
B - forma liscia, c - forma rugosa.
Quindi Mendel ha coltivato piante da semi F 1 e ha ottenuto ibridi di seconda generazione per autoimpollinazione.
| R | AaVv | AaVv | |||||||||||||||||||||||||
| G | AB, AB, AB, AB | AB, AB, AB, AB | |||||||||||||||||||||||||
| F2 | La griglia Punnett viene utilizzata per registrare e determinare i genotipi.
|
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In F 2 c'era una divisione in 4 classi fenotipiche in un rapporto di 9:3:3:1. 9/16 di tutti i semi avevano entrambi i caratteri dominanti (giallo e liscio), 3/16 - il primo dominante e il secondo recessivo (giallo e rugoso), 3/16 - il primo recessivo e il secondo dominante (verde e liscio), 1/16 - entrambi i tratti recessivi (verde e rugoso).
Quando si analizza l'eredità di ciascuna coppia di tratti, si ottengono i seguenti risultati. F 2 contiene 12 parti di semi gialli e 4 parti di semi verdi, cioè Rapporto 3:1. Esattamente lo stesso rapporto sarà per la seconda coppia di caratteri (forma del seme).
La formulazione della legge: quando si incrociano organismi che differiscono l'uno dall'altro per due o più coppie di tratti alternativi, i geni ei tratti corrispondenti vengono ereditati indipendentemente l'uno dall'altro e combinati in tutte le possibili combinazioni.
La terza legge di Mendel vale solo se i geni si trovano su diverse coppie di cromosomi omologhi.
Analizzando le caratteristiche degli ibridi della prima e della seconda generazione, Mendel ha scoperto che il gene recessivo non scompare e non si mescola con quello dominante. Entrambi i geni compaiono in F 2, il che è possibile solo se gli ibridi F 1 formano due tipi di gameti: uno porta un gene dominante, l'altro uno recessivo. Questo fenomeno è chiamato ipotesi di purezza dei gameti: ogni gamete porta un solo gene da ciascuna coppia allelica. L'ipotesi della purezza dei gameti è stata dimostrata dopo aver studiato i processi che si verificano nella meiosi.
L'ipotesi della "purezza" dei gameti è la base citologica della prima e della seconda legge di Mendel. Con il suo aiuto, è possibile spiegare la scissione per fenotipo e genotipo.
Questo metodo è stato proposto da Mendel per determinare i genotipi di organismi con un tratto dominante che hanno lo stesso fenotipo. Per fare questo, sono stati incrociati con forme recessive omozigoti.
Se, a seguito dell'incrocio, l'intera generazione risultasse essere la stessa e simile all'organismo analizzato, allora si potrebbe concludere che l'organismo originario è omozigote per il tratto in studio.
Se, a seguito dell'incrocio in una generazione, la scissione è stata osservata in un rapporto di 1: 1, l'organismo originale contiene geni in uno stato eterozigote.
L'eredità dei gruppi sanguigni in questo sistema è un esempio di allelismo multiplo (l'esistenza di più di due alleli di un gene in una specie). Nella popolazione umana, ci sono tre geni (i 0 , IA, IB) che codificano per le proteine dell'antigene eritrocitario che determinano i gruppi sanguigni delle persone. Il genotipo di ogni persona contiene solo due geni che determinano il suo gruppo sanguigno: il primo gruppo i 0 i 0 ; la seconda I A i 0 e I A I A; il terzo I B I B e I B i 0 e il quarto I A I B.
Nella maggior parte degli organismi, il sesso è determinato al momento della fecondazione e dipende dall'insieme dei cromosomi. Questo metodo è chiamato determinazione del sesso cromosomico. Gli organismi con questo tipo di determinazione del sesso hanno autosomi e cromosomi sessuali: Y e X.
Nei mammiferi (compreso l'uomo), il sesso femminile ha una serie di cromosomi sessuali XX, il sesso maschile - XY. Il sesso femminile è chiamato omogametico (forma un tipo di gameti); e maschio - eterogametico (forma due tipi di gameti). Negli uccelli e nelle farfalle, i maschi sono il sesso omogametico (XX) e le femmine sono il sesso eterogametico (XY).
L'esame include compiti solo per i tratti legati al cromosoma X. Fondamentalmente, si riferiscono a due segni di una persona: coagulazione del sangue (X H - normale; X h - emofilia), visione dei colori (X D - normale, X d - daltonismo). I compiti per l'eredità dei tratti legati al sesso negli uccelli sono molto meno comuni.
Negli esseri umani, il sesso femminile può essere omozigote o eterozigote per questi geni. Considera i possibili set genetici in una donna che usa l'emofilia come esempio (un'immagine simile si osserva con daltonismo): Х Н Х Н - sano; X H X h - sano, ma portatore; X h X h - malato. Il sesso maschile per questi geni è omozigote, tk. Il cromosoma Y non ha alleli di questi geni: X H Y - sano; X h Y - malato. Pertanto, gli uomini sono più spesso colpiti da queste malattie e le donne sono i loro portatori.
Il numero di tipi di gameti è determinato dalla formula: 2 n , dove n è il numero di coppie di geni nello stato eterozigote. Ad esempio, un organismo con il genotipo AAvvSS non ha geni nello stato eterozigote; n \u003d 0, quindi, 2 0 \u003d 1, e forma un tipo di gamete (AvC). Un organismo con il genotipo AaBBcc ha una coppia di geni nello stato eterozigote (Aa), cioè n = 1, quindi 2 1 = 2, e forma due tipi di gameti. Un organismo con il genotipo AaBvCs ha tre coppie di geni nello stato eterozigote, cioè n \u003d 3, quindi, 2 3 \u003d 8, e forma otto tipi di gameti.
Un compito: Conigli bianchi incrociati con conigli neri (il colore nero è un tratto dominante). In F 1 - 50% bianco e 50% nero. Determinare i genotipi dei genitori e della prole.
Soluzione: Poiché la scissione si osserva nella prole in base al tratto studiato, quindi il genitore con il tratto dominante è eterozigote.
Un compito: Pomodori incrociati di normale crescita a frutti rossi con pomodori nani a frutti rossi. In F 1 tutte le piante avevano una crescita normale; 75% - con frutti rossi e 25% - con giallo. Determinare i genotipi dei genitori e della prole se è noto che nei pomodori il colore rosso del frutto prevale sul giallo e la crescita normale sul nanismo.
Soluzione: Denotano i geni dominanti e recessivi: A - crescita normale, a - nanismo; B - frutti rossi, c - frutti gialli.
Analizziamo separatamente l'ereditarietà di ciascun tratto. In F 1, tutti i discendenti hanno una crescita normale, ad es. la scissione su questa base non è osservata, quindi le forme originali sono omozigoti. In base al colore del frutto si osserva una scissione di 3:1, quindi le forme iniziali sono eterozigoti.
Un compito: Sono state incrociate due varietà di flox: una ha fiori rossi a forma di piattino, la seconda ha fiori rossi a forma di imbuto. La prole ha prodotto 3/8 piattini rossi, 3/8 imbuti rossi, 1/8 piattini bianchi e 1/8 imbuti bianchi. Determinare i geni dominanti e i genotipi delle forme parentali, nonché i loro discendenti.
Soluzione: Analizziamo la suddivisione per ciascuna caratteristica separatamente. Tra i discendenti, le piante con fiori rossi costituiscono 6/8, con fiori bianchi - 2/8, cioè 3:1. Pertanto, A è rosso e - Colore bianco, e le forme parentali sono eterozigoti per questo tratto (perché c'è scissione nella prole).
La scissione si osserva anche nella forma del fiore: metà della prole ha fiori a forma di piattino, metà sono a forma di imbuto. Sulla base di questi dati, non è possibile determinare in modo univoco il tratto dominante. Pertanto, assumiamo che B sia fiori a forma di piattino, c sia fiori a forma di imbuto.
| R | AaVv (fiori rossi, a forma di piattino) |
aww (fiori rossi, a forma di imbuto) |
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| G | AB, AB, AB, AB | Av, Av | |||||||||||||||
| F1 |
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3/8 A_B_ - fiori rossi a forma di piattino,
3/8 A_vv - fiori rossi a forma di imbuto,
1/8 aaBv - fiori bianchi a forma di piattino,
1/8 aavv - fiori bianchi a forma di imbuto.
Un compito: la madre ha il secondo gruppo sanguigno (è eterozigote), il padre ha il quarto. Quali gruppi sanguigni sono possibili nei bambini?
Soluzione:
Tali compiti possono benissimo verificarsi sia nella parte A che nella parte C dell'USE.
Un compito: un portatore di emofilia ha sposato un uomo sano. Che tipo di bambini possono nascere?
Soluzione:
Un compito: Un uomo con occhi marroni e 3 gruppi sanguigni ha sposato una donna con occhi marroni e 1 gruppo sanguigno. Hanno avuto un bambino con gli occhi azzurri con 1 gruppo sanguigno. Determinare i genotipi di tutti gli individui indicati nel problema.
Soluzione: Gli occhi marroni predominano sul blu, quindi A - occhi marroni, a - occhi azzurri. Il bambino ha gli occhi azzurri, quindi suo padre e sua madre sono eterozigoti per questa caratteristica. Il terzo gruppo sanguigno può avere il genotipo I B I B o I B i 0, il primo solo i 0 i 0. Poiché il bambino ha il primo gruppo sanguigno, quindi, ha ricevuto il gene i 0 sia dal padre che dalla madre, quindi suo padre ha il genotipo I B i 0.
Un compito: L'uomo è daltonico, destrorso (sua madre era mancina), sposato con una donna con vista normale (suo padre e sua madre erano completamente sani), mancino. Che tipo di figli può avere questa coppia?
Soluzione: In una persona, il miglior possesso della mano destra prevale sul mancino, quindi A è destrorso e mancino. Il genotipo maschile è Aa (perché ha ricevuto il gene a dalla madre mancina) e il genotipo femminile è aa.
Un uomo daltonico ha il genotipo X d Y e sua moglie ha X D X D, perché i suoi genitori erano completamente sani.
b) AaBv x aaBV
Modelli di ereditarietà, loro basi citologiche. Modelli di ereditarietà stabiliti da G. Mendel, loro fondamenti citologici (incrocio mono e diibrido). Leggi di T. Morgan: eredità legata dei tratti, violazione del collegamento dei geni. Genetica sessuale. Ereditarietà dei tratti legati al sesso. Interazione dei geni. Il genotipo come sistema integrale. Genetica umana. Metodi per lo studio della genetica umana. Soluzione di problemi genetici. Elaborazione di schemi di incrocio
Secondo la teoria cromosomica dell'ereditarietà, ogni coppia di geni è localizzata in una coppia di cromosomi omologhi e ciascuno dei cromosomi porta solo uno di questi fattori. Se immaginiamo che i geni siano oggetti puntiformi su linee rette - cromosomi, allora schematicamente individui omozigoti possono essere scritti come A||A o a||a, mentre individui eterozigoti - A||a. Durante la formazione dei gameti durante la meiosi, ciascuno dei geni di una coppia eterozigote sarà in una delle cellule germinali.
Ad esempio, se si incrociano due individui eterozigoti, allora, a condizione che ciascuno di essi abbia solo una coppia di gameti, è possibile ottenere solo quattro organismi figli, tre dei quali porteranno almeno un gene dominante A, e solo uno sarà essere omozigote per il gene recessivo un, cioè i modelli di ereditarietà sono di natura statistica.
Nei casi in cui i geni si trovano su cromosomi diversi, durante la formazione dei gameti, la distribuzione tra loro degli alleli di una data coppia di cromosomi omologhi avviene in modo completamente indipendente dalla distribuzione degli alleli di altre coppie. È la disposizione casuale dei cromosomi omologhi all'equatore del fuso nella metafase I della meiosi e la loro successiva divergenza nell'anafase I che porta alla diversità della ricombinazione degli alleli nei gameti.
Il numero di possibili combinazioni di alleli nei gameti maschili o femminili può essere determinato dalla formula generale 2 n, dove n è il numero di cromosomi caratteristici dell'insieme aploide. Nell'uomo, n = 23, e il numero possibile di combinazioni è 2 23 = 8388608. Anche la successiva associazione dei gameti durante la fecondazione è casuale, e quindi è possibile registrare nella prole una scissione indipendente per ogni coppia di tratti.
Tuttavia, il numero di tratti in ciascun organismo è molte volte maggiore del numero dei suoi cromosomi, che possono essere distinti al microscopio, quindi ogni cromosoma deve contenere molti fattori. Se immaginiamo che un certo individuo, eterozigote per due coppie di geni situati in cromosomi omologhi, produca gameti, allora si dovrebbe tenere conto non solo della probabilità di formazione di gameti con i cromosomi originali, ma anche di gameti che hanno ricevuto cromosomi modificati come risultato dell'incrocio nella profase I della meiosi. Di conseguenza, nella prole sorgeranno nuove combinazioni di tratti. I dati ottenuti negli esperimenti sulla Drosophila hanno costituito la base Teoria dell'ereditarietà cromosomica.
Un'altra fondamentale conferma delle basi citologiche dell'ereditarietà è stata ottenuta nello studio di varie malattie. Quindi, nell'uomo, una delle forme di cancro è dovuta alla perdita di una piccola sezione di uno dei cromosomi.
I principali modelli di eredità indipendente dei tratti furono scoperti da G. Mendel, che ottenne il successo applicando nella sua ricerca un nuovo metodo ibrido all'epoca.
Il successo di G. Mendel è stato assicurato dai seguenti fattori:
Per lo studio, G. Mendel ha selezionato solo sette segni che hanno manifestazioni alternative (contrastanti). Già nei primi incroci notò che nella progenie della prima generazione, quando si incrociavano piante con semi gialli e verdi, tutta la prole aveva semi gialli. Risultati simili sono stati ottenuti nello studio di altri segni. I segni che prevalevano nella prima generazione, chiamava G. Mendel dominante. Furono chiamati quelli che non apparivano nella prima generazione recessivo.
Sono stati chiamati gli individui che hanno dato la scissione nella prole eterozigote, e individui che non hanno dato scissione - omozigote.
Segni di piselli, la cui eredità è stata studiata da G. Mendel
Viene chiamato l'incrocio, in cui viene esaminata la manifestazione di un solo tratto monoibrido. In questo caso, vengono tracciati i modelli di ereditarietà di solo due varianti di un tratto, il cui sviluppo è dovuto a una coppia di geni allelici. Ad esempio, il tratto "colore della corolla" nei piselli ha solo due manifestazioni: rosso e bianco. Tutte le altre caratteristiche caratteristiche di questi organismi non vengono prese in considerazione e non vengono prese in considerazione nei calcoli.
Lo schema dell'incrocio monoibrido è il seguente:
Incrociando due piante di piselli, una delle quali aveva semi gialli e l'altra verde, nella prima generazione G. Mendel ricevette piante esclusivamente con semi gialli, indipendentemente da quale pianta fosse scelta come madre e quale fosse il padre. Gli stessi risultati sono stati ottenuti negli incroci per altri tratti, che hanno dato a G. Mendel motivo di formulare legge di uniformità degli ibridi di prima generazione, che è anche chiamato La prima legge di Mendel e la legge del dominio.
La prima legge di Mendel:
Quando si incrociano forme parentali omozigoti che differiscono in una coppia di tratti alternativi, tutti gli ibridi della prima generazione saranno uniformi sia nel genotipo che nel fenotipo.
A - semi gialli; un- semi verdi
Durante l'autoimpollinazione (incrocio) degli ibridi della prima generazione, si è scoperto che 6022 semi sono gialli e 2001 verdi, che corrispondono approssimativamente a un rapporto di 3:1. Si chiama la regolarità scoperta legge scissionista, o La seconda legge di Mendel.
Seconda legge di Mendel:
Quando si incrociano ibridi eterozigoti della prima generazione nella prole, si osserverà la predominanza di uno dei tratti in un rapporto di 3:1 per fenotipo (1:2:1 per genotipo).
Tuttavia, dal fenotipo di un individuo, è tutt'altro che sempre possibile stabilirne il genotipo, poiché entrambi gli omozigoti per il gene dominante ( aa) ed eterozigoti ( Ah) avrà una manifestazione del gene dominante nel fenotipo. Pertanto, per gli organismi con fertilizzazione incrociata si applicano analizzando la croce Un incrocio in cui un organismo con un genotipo sconosciuto viene incrociato con un gene omozigote recessivo per testare il genotipo. Allo stesso tempo, gli individui omozigoti per il gene dominante non danno scissione nella prole, mentre nella progenie di individui eterozigoti si osserva un numero uguale di individui con tratti sia dominanti che recessivi:
Sulla base dei risultati dei suoi stessi esperimenti, G. Mendel ha suggerito che i fattori ereditari non si mescolano durante la formazione degli ibridi, ma rimangono invariati. Poiché la connessione tra le generazioni avviene attraverso i gameti, ha ipotizzato che nel processo della loro formazione solo un fattore di una coppia entri in ciascuno dei gameti (cioè i gameti sono geneticamente puri) e durante la fecondazione, la coppia viene ripristinata . Queste ipotesi sono chiamate regole di purezza dei gameti.
Regola di purezza dei gameti:
Durante la gametogenesi, i geni di una coppia sono separati, cioè ogni gamete porta solo una variante del gene.
Tuttavia, gli organismi differiscono l'uno dall'altro in molti modi, quindi è possibile stabilire modelli della loro eredità solo analizzando due o più tratti nella prole.
L'incrocio, in cui si considera l'eredità e si fa un accurato resoconto quantitativo della prole secondo due coppie di tratti, è chiamato diibrido. Se viene analizzata la manifestazione di un numero maggiore di tratti ereditari, allora lo è già croce poliibrida.
Schema incrociato diibrido:
Con una maggiore varietà di gameti, diventa difficile determinare i genotipi della prole; pertanto, per l'analisi è ampiamente utilizzato il reticolo di Punnett, in cui i gameti maschili vengono inseriti orizzontalmente e quelli femminili verticalmente. I genotipi della prole sono determinati dalla combinazione di geni in colonne e righe.
| $♀$/$♂$ | aB | ab |
| AB | AaBB | AaBb |
| Ab | AaBb | Aabb |
Per l'incrocio diibrido, G. Mendel ha scelto due tratti: il colore dei semi (giallo e verde) e la loro forma (liscia e rugosa). Nella prima generazione è stata osservata la legge di uniformità degli ibridi della prima generazione e nella seconda generazione c'erano 315 semi gialli lisci, 108 semi verdi lisci, 101 gialli rugosi e 32 verdi rugosi. Il calcolo ha mostrato che la divisione si avvicinava a 9:3:3:1, ma il rapporto di 3:1 veniva mantenuto per ciascuno dei segni (giallo - verde, liscio - rugoso). Questo modello è stato nominato legge della divisione delle caratteristiche indipendenti, o Terza legge di Mendel.
Terza legge di Mendel:
Quando si incrociano forme parentali omozigoti che differiscono in due o più coppie di tratti, nella seconda generazione, si verificherà una divisione indipendente di questi tratti in un rapporto di 3:1 (9:3:3:1 nell'incrocio diibrido).
| $♀$/$♂$ | AB | Ab | aB | ab |
| AB | AABB | AAb | AaBB | AaBb |
| Ab | AAb | AAbb | AaBb | Aabb |
| aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |
| ab | AaBb | Aabb | aaBb | aabb |
$F_2 (9A_B_)↙(\text"giallo liscio") : (3A_bb)↙(\text"giallo rugoso") : (3aaB_)↙(\text"verde liscio") : (1aabb)↙(\text"verde rugoso")$
La terza legge di Mendel è applicabile solo ai casi di eredità indipendente, quando i geni si trovano in diverse coppie di cromosomi omologhi. Nei casi in cui i geni si trovano nella stessa coppia di cromosomi omologhi, sono validi i modelli di ereditarietà collegata. Anche i modelli di eredità indipendente dei tratti stabiliti da G. Mendel vengono spesso violati durante l'interazione dei geni.
Il nuovo organismo riceve dai genitori non una dispersione di geni, ma interi cromosomi, mentre il numero dei tratti e, di conseguenza, dei geni che li determinano è molto maggiore del numero dei cromosomi. Secondo la teoria cromosomica dell'ereditarietà, i geni che si trovano sullo stesso cromosoma vengono ereditati legati. Di conseguenza, quando i diibridi si incrociano, non danno la divisione prevista di 9:3:3:1 e non obbediscono alla terza legge di Mendel. Ci si aspetterebbe che il collegamento dei geni sia completo e quando si incrociano individui omozigoti per questi geni e nella seconda generazione, fornisca i fenotipi iniziali in un rapporto di 3:1 e quando si analizzano gli ibridi della prima generazione, la scissione dovrebbe essere 1:1.
Per verificare questa ipotesi, il genetista americano T. Morgan ha scelto una coppia di geni nella Drosophila che controllano il colore del corpo (grigio - nero) e la forma delle ali (lunghe - rudimentali), che si trovano in una coppia di cromosomi omologhi. Il corpo grigio e le lunghe ali sono personaggi dominanti. Incrociando nella seconda generazione una mosca omozigote con corpo grigio e ali lunghe e una mosca omozigote con corpo nero e ali rudimentali nella seconda generazione, infatti, si ottenevano principalmente fenotipi parentali in un rapporto vicino a 3:1, tuttavia si verificava anche un numero insignificante di individui con nuove combinazioni di questi tratti. . Questi individui sono chiamati ricombinante.
Tuttavia, dopo aver analizzato l'incrocio di ibridi di prima generazione con omozigoti per geni recessivi, T. Morgan ha scoperto che il 41,5% degli individui aveva un corpo grigio e ali lunghe, il 41,5% aveva un corpo nero e ali rudimentali, l'8,5% aveva un corpo grigio e ali rudimentali e 8,5% - corpo nero e ali rudimentali. Ha associato la scissione risultante con l'incrocio che si verifica nella profase I della meiosi e ha proposto di considerare l'1% dell'incrocio come unità di distanza tra i geni nel cromosoma, in seguito intitolato a lui. morganide.
Vengono chiamati i modelli di eredità legata, stabiliti nel corso degli esperimenti sulla Drosophila La legge di T. Morgan.
Legge di Morgan:
I geni situati sullo stesso cromosoma occupano un posto specifico, chiamato locus, e sono ereditati in modo collegato, con la forza del legame inversamente proporzionale alla distanza tra i geni.
I geni che si trovano nel cromosoma direttamente uno dopo l'altro (la probabilità di incrocio è estremamente piccola) sono chiamati completamente collegati e se c'è almeno un gene in più tra di loro, allora non sono completamente collegati e il loro legame si interrompe durante l'incrocio come risultato dello scambio di sezioni di cromosomi omologhi.
I fenomeni di collegamento genico e crossing over consentono di costruire mappe dei cromosomi con l'ordine dei geni tracciato su di essi. Sono state create mappe genetiche dei cromosomi per molti oggetti geneticamente ben studiati: Drosophila, topi, esseri umani, mais, grano, piselli, ecc. Lo studio delle mappe genetiche consente di confrontare la struttura del genoma in diversi tipi di organismi, che è importante per la genetica e l'allevamento, nonché per gli studi evolutivi.
Pavimento- questa è una combinazione di caratteristiche morfologiche e fisiologiche del corpo che assicurano la riproduzione sessuale, la cui essenza si riduce alla fecondazione, cioè la fusione di cellule germinali maschili e femminili in uno zigote, da cui si sviluppa un nuovo organismo.
I segni per cui un sesso differisce dall'altro sono divisi in primari e secondari. Le caratteristiche sessuali primarie sono i genitali e tutto il resto è secondario.
Nell'uomo, le caratteristiche sessuali secondarie sono il tipo di corpo, il timbro della voce, la predominanza dei muscoli o del tessuto adiposo, la presenza di peli sul viso, il pomo d'Adamo e le ghiandole mammarie. Quindi, nelle donne, il bacino è solitamente più largo delle spalle, predomina il tessuto adiposo, le ghiandole mammarie sono espresse e la voce è alta. Gli uomini, invece, si differenziano da loro per le spalle più larghe, la predominanza del tessuto muscolare, la presenza di peli sul viso e il pomo d'Adamo, oltre che per una voce bassa. L'umanità è stata a lungo interessata alla domanda sul perché maschi e femmine nascono in un rapporto di circa 1:1. Una spiegazione di ciò è stata ottenuta studiando i cariotipi degli insetti. Si è scoperto che le femmine di alcuni insetti, cavallette e farfalle hanno un cromosoma in più rispetto ai maschi. A loro volta, i maschi producono gameti che differiscono per il numero di cromosomi, determinando così in anticipo il sesso della prole. Tuttavia, è stato successivamente scoperto che nella maggior parte degli organismi il numero di cromosomi nei maschi e nelle femmine non differisce ancora, ma uno dei sessi ha una coppia di cromosomi che non si adattano per dimensioni, mentre l'altro ha tutti i cromosomi accoppiati.
Una differenza simile è stata trovata anche nel cariotipo umano: gli uomini hanno due cromosomi spaiati. Nella forma, questi cromosomi all'inizio della divisione assomigliano alle lettere latine X e Y, e quindi erano chiamati cromosomi X e Y. Gli spermatozoi di un uomo possono portare uno di questi cromosomi e determinare il sesso del nascituro. A questo proposito, i cromosomi umani e molti altri organismi sono divisi in due gruppi: autosomi ed eterocromosomi, o cromosomi sessuali.
Per autosomi portano cromosomi che sono gli stessi per entrambi i sessi, mentre cromosomi sessuali- questi sono cromosomi che differiscono nei diversi sessi e portano informazioni sulle caratteristiche sessuali. Nei casi in cui il sesso porta gli stessi cromosomi sessuali, ad esempio XX, dicono che lui omozigote, o omogametico(forma gameti identici). Viene chiamato l'altro sesso, che ha cromosomi sessuali diversi (XY). emizigote(non avendo un equivalente completo di geni allelici), o eterogametico. Nell'uomo, nella maggior parte dei mammiferi, nella Drosophila mosche e in altri organismi, la femmina è omogametica (XX) e il maschio è eterogametico (XY), mentre negli uccelli il maschio è omogametico (ZZ o XX) e la femmina è eterogametica (ZW , o XY) .
Il cromosoma X è un grande cromosoma diseguale che trasporta oltre 1500 geni e molti dei loro alleli mutanti fanno sì che una persona sviluppi gravi malattie ereditarie come l'emofilia e il daltonismo. Il cromosoma Y, al contrario, è molto piccolo e contiene solo una dozzina di geni, inclusi geni specifici responsabili dello sviluppo maschile.
Il cariotipo maschile è scritto come $♂$ 46,XY e il cariotipo femminile come $♀$46,XX.
Poiché i gameti con cromosomi sessuali sono prodotti nei maschi con uguale probabilità, il rapporto tra i sessi previsto nella prole è 1:1, che coincide con quello effettivamente osservato.
Le api differiscono dagli altri organismi in quanto sviluppano femmine da uova fecondate e maschi da uova non fecondate. Il loro rapporto tra i sessi differisce da quello sopra indicato, poiché il processo di fecondazione è regolato dall'utero, nel tratto genitale di cui gli spermatozoi sono conservati dalla primavera per tutto l'anno.
In un certo numero di organismi, il sesso può essere determinato in modo diverso: prima o dopo la fecondazione, a seconda delle condizioni ambientali.
Poiché alcuni geni si trovano su cromosomi sessuali che non sono gli stessi per membri di sessi opposti, la natura dell'eredità dei tratti codificati da questi geni differisce da quella generale. Questo tipo di eredità è chiamata eredità incrociata perché i maschi ereditano dalla madre e le femmine dal padre. I tratti determinati dai geni che si trovano sui cromosomi sessuali sono chiamati legati al sesso. Esempi di segni collegato al pavimento, sono segni recessivi di emofilia e daltonismo, che si manifestano principalmente negli uomini, poiché non ci sono geni allelici sul cromosoma Y. Le donne soffrono di tali malattie solo se hanno ricevuto tali sintomi sia dal padre che dalla madre.
Ad esempio, se una madre era portatrice eterozigote di emofilia, metà dei suoi figli avrà un disturbo della coagulazione del sangue:
X H - normale coagulazione del sangue
X h - incoagulabilità del sangue (emofilia)
I tratti codificati nei geni del cromosoma Y sono trasmessi esclusivamente attraverso la linea maschile e sono chiamati olandese(la presenza di una membrana tra le dita, aumento della pelosità del bordo del padiglione auricolare).
Già all'inizio del '900 una verifica degli schemi di eredità indipendente su vari oggetti ha mostrato che, ad esempio, in una bellezza notturna, quando si incrociano piante con corolla rossa e bianca, gli ibridi di prima generazione hanno corolle rosa, mentre nella seconda generazione ci sono individui con fiori rossi, rosa e bianchi nel rapporto 1:2:1. Ciò ha portato i ricercatori all'idea che i geni allelici possono avere un certo effetto l'uno sull'altro. Successivamente, è stato anche riscontrato che i geni non allelici contribuiscono alla manifestazione di segni di altri geni o li sopprimono. Queste osservazioni sono diventate la base per il concetto di genotipo come sistema di geni interagenti. Attualmente, si distingue l'interazione di geni allelici e non allelici.
L'interazione dei geni allelici comprende dominanza, codominanza e sovradominanza completa e incompleta. Dominio completo si considerino tutti i casi di interazione di geni allelici, in cui si osserva nell'eterozigote la manifestazione di un tratto esclusivamente dominante, come ad esempio il colore e la forma del seme nei piselli.
dominio incompleto- questo è un tipo di interazione di geni allelici, in cui la manifestazione di un allele recessivo in misura maggiore o minore indebolisce la manifestazione di uno dominante, come nel caso del colore della corolla della bellezza notturna (bianco + rosso = rosa) e lana nei bovini.
codominanza chiamato questo tipo di interazione di geni allelici, in cui entrambi gli alleli compaiono senza indebolire gli effetti l'uno dell'altro. Un tipico esempio di codominanza è l'eredità dei gruppi sanguigni secondo il sistema AB0.
Come si evince dalla tabella, i gruppi sanguigni I, II e III sono ereditati secondo il tipo di dominanza completa, mentre il gruppo IV (AB) (genotipo - I A I B) è un caso di codominanza.
sovradominanza- questo è un fenomeno in cui nello stato eterozigote il tratto dominante si manifesta molto più forte che nello stato omozigote; la sovradominanza è spesso usata nell'allevamento e si pensa che ne sia la causa eterosi- fenomeni di potenza ibrida.
Un caso speciale dell'interazione di geni allelici può essere considerato il cosiddetto geni letali, che nello stato omozigote portano alla morte dell'organismo più spesso nel periodo embrionale. La ragione della morte della prole è l'effetto pleiotropico dei geni per il colore del mantello grigio nelle pecore astrakan, il colore platino nelle volpi e l'assenza di squame nelle carpe specchio. Quando si incrociano due individui eterozigoti per questi geni, la divisione per il tratto in studio nella prole sarà 2:1 a causa della morte di 1/4 della prole.
I principali tipi di interazione dei geni non allelici sono la complementarità, l'epistasi e la polimerizzazione. complementarità- questo è un tipo di interazione di geni non allelici, in cui è necessaria la presenza di almeno due alleli dominanti di coppie diverse per la manifestazione di un certo stato di un tratto. Ad esempio, in una zucca, quando si incrociano piante con frutti sferici (AAbb) e lunghi (aaBB), nella prima generazione compaiono piante con frutti a forma di disco (AaBb).
Per epistasi includere tali fenomeni dell'interazione di geni non allelici, in cui non è possibile gene allelico sopprime lo sviluppo di un altro tratto. Ad esempio, nei polli, un gene dominante determina il colore del piumaggio, mentre un altro gene dominante sopprime lo sviluppo del colore, con il risultato che la maggior parte dei polli ha il piumaggio bianco.
Polimeria chiamato il fenomeno in cui i geni non allelici hanno lo stesso effetto sullo sviluppo di un tratto. Pertanto, il più delle volte i segni quantitativi sono codificati. Ad esempio, il colore della pelle umana è determinato da almeno quattro coppie di geni non allelici: più alleli dominanti nel genotipo, più scura è la pelle.
Il genotipo non è una somma meccanica di geni, poiché la possibilità di manifestazione genica e la forma della sua manifestazione dipendono dalle condizioni ambientali. In questo caso, l'ambiente è inteso non solo come ambiente, ma anche come ambiente genotipico - altri geni.
La manifestazione di tratti qualitativi raramente dipende dalle condizioni ambiente, anche se se si rade un'area del corpo con i capelli bianchi in un coniglio di ermellino e si applica un impacco di ghiaccio, i peli neri cresceranno in questo posto nel tempo.
Lo sviluppo dei tratti quantitativi dipende molto più dalle condizioni ambientali. Ad esempio, se le moderne varietà di grano vengono coltivate senza l'uso di fertilizzanti minerali, la sua resa differirà in modo significativo dai 100 o più centesimi per ettaro geneticamente programmati.
Pertanto, solo le "capacità" dell'organismo sono registrate nel genotipo, ma si manifestano solo in interazione con le condizioni ambientali.
Inoltre, i geni interagiscono tra loro e, essendo nello stesso genotipo, possono influenzare fortemente la manifestazione dell'azione dei geni vicini. Quindi, per ogni singolo gene, esiste un ambiente genotipico. È possibile che lo sviluppo di qualsiasi tratto sia associato all'azione di molti geni. Inoltre, è stata rivelata la dipendenza di diversi tratti da un gene. Ad esempio, nell'avena, il colore delle squame dei fiori e la lunghezza della loro falda sono determinati da un gene. Nella Drosophila, il gene per il colore bianco dell'occhio influenza contemporaneamente il colore del corpo e degli organi interni, la lunghezza delle ali, una diminuzione della fertilità e una diminuzione dell'aspettativa di vita. È possibile che ogni gene sia contemporaneamente il gene dell'azione principale per il "proprio" tratto e un modificatore per altri tratti. Pertanto, il fenotipo è il risultato dell'interazione dei geni dell'intero genotipo con l'ambiente nell'ontogenesi dell'individuo.
A questo proposito, il famoso genetista russo M.E. Lobashev ha definito il genotipo come sistema di geni interagenti. Questo sistema integrale si è formato nel processo di evoluzione del mondo organico, mentre sono sopravvissuti solo quegli organismi in cui l'interazione dei geni ha dato la reazione più favorevole nell'ontogenesi.
Per l'uomo come specie biologica, i modelli genetici di ereditarietà e variabilità stabiliti per le piante e gli animali sono pienamente validi. Allo stesso tempo, la genetica umana, che studia i modelli di ereditarietà e variabilità negli esseri umani a tutti i livelli della sua organizzazione ed esistenza, occupa un posto speciale tra le altre sezioni della genetica.
La genetica umana è una scienza sia fondamentale che applicata, in quanto impegnata nello studio delle malattie ereditarie umane, di cui sono già state descritte più di 4mila, stimola lo sviluppo delle moderne aree della genetica generale e molecolare, biologia molecolare e medicina clinica. A seconda delle problematiche, la genetica umana è suddivisa in diverse aree che si sono sviluppate in scienze indipendenti: la genetica dei tratti umani normali, la genetica medica, la genetica del comportamento e dell'intelligenza e la genetica della popolazione umana. A questo proposito, ai nostri giorni, una persona come oggetto genetico è stata studiata quasi meglio dei principali oggetti modello della genetica: Drosophila, Arabidopsis, ecc.
La natura biosociale dell'uomo lascia un'impronta significativa sulla ricerca nel campo della sua genetica a causa della tarda pubertà e dei grandi intervalli di tempo tra le generazioni, il piccolo numero di discendenti, l'impossibilità di incroci diretti per l'analisi genetica, l'assenza di linee pure, l'accuratezza insufficiente di registrazione di tratti ereditari e piccoli pedigree, l'impossibilità di creare le stesse condizioni rigorosamente controllate per lo sviluppo della prole da matrimoni diversi, un numero relativamente elevato di cromosomi scarsamente diversi e l'impossibilità di ottenere mutazioni sperimentalmente.
I metodi usati nella genetica umana non differiscono fondamentalmente da quelli generalmente accettati per altri oggetti: questo metodi genealogici, gemelli, citogenetici, dermatoglifici, molecolari-biologici e statistici di popolazione, metodo di ibridazione delle cellule somatiche e metodo di modellizzazione. Il loro uso nella genetica umana tiene conto delle specificità di una persona come oggetto genetico.
metodo gemello aiuta a determinare il contributo dell'ereditarietà e l'influenza delle condizioni ambientali sulla manifestazione di un tratto basato sull'analisi della coincidenza di questi tratti nei gemelli identici e fraterni. Quindi, la maggior parte dei gemelli identici ha lo stesso gruppo sanguigno, il colore degli occhi e dei capelli, oltre a una serie di altri segni, mentre entrambi i tipi di gemelli contraggono il morbillo contemporaneamente.
Metodo dermatoglifico si basa sullo studio delle caratteristiche individuali dei modelli cutanei delle dita (dattiloscopia), dei palmi e dei piedi. Sulla base di queste caratteristiche, consente spesso il rilevamento tempestivo di malattie ereditarie, in particolare anomalie cromosomiche, come la sindrome di Down, la sindrome di Shereshevsky-Turner, ecc.
metodo genealogico- questo è un metodo di compilazione dei pedigree, con l'aiuto del quale viene determinata la natura dell'eredità dei tratti studiati, comprese le malattie ereditarie, e viene prevista la nascita della prole con i tratti corrispondenti. Ha permesso di rivelare la natura ereditaria di malattie come l'emofilia, il daltonismo, la corea di Huntington e altre anche prima della scoperta dei principali modelli di ereditarietà. Quando si compilano gli alberi genealogici, i registri vengono tenuti su ciascuno dei membri della famiglia e tengono conto del grado di relazione tra di loro. Inoltre, sulla base dei dati ottenuti, viene costruito un albero genealogico utilizzando simboli speciali.
Il metodo genealogico può essere utilizzato su una famiglia se ci sono informazioni su un numero sufficiente di parenti diretti della persona di cui si sta compilando l'albero genealogico - probando, - sulla linea paterna e materna, altrimenti raccolgono informazioni su diverse famiglie in cui si manifesta questa caratteristica. Il metodo genealogico consente di stabilire non solo l'ereditarietà del tratto, ma anche la natura dell'eredità: dominante o recessiva, autosomica o legata al sesso, ecc. Quindi, secondo i ritratti dei monarchi asburgici austriaci, l'eredità della prognazia (un labbro inferiore fortemente sporgente) e "emofilia reale" discendenti della regina Vittoria britannica.
Tutta la varietà di problemi genetici può essere ridotta a tre tipi:
caratteristica problemi di calcoloè la disponibilità di informazioni sull'ereditarietà del tratto e sui fenotipi dei genitori, con cui è facile stabilire i genotipi dei genitori. Hanno bisogno di stabilire i genotipi e i fenotipi della prole.
Compito 1. Di che colore saranno i semi di sorgo, ottenuti incrociando le linee pure di questa pianta con il colore del seme scuro e chiaro, se si sa che il colore scuro domina sul colore chiaro? Di che colore avranno i semi delle piante ottenute dall'autoimpollinazione di questi ibridi?
Soluzione.
1. Designiamo geni:
A - colore scuro dei semi, un- Semi di colore chiaro.
2. Elaboriamo uno schema di incrocio:
a) per prima cosa scriviamo i genotipi dei genitori, che, a seconda della condizione del problema, sono omozigoti:
$P (♀AA)↙(\text"semi scuri")×(♂aa)↙(\text"semi chiari")$
b) quindi annotiamo i gameti secondo la regola della purezza dei gameti:
Gameti MA un
c) unire i gameti a coppie e annotare i genotipi della prole:
F 1 A un
d) secondo la legge di dominanza, tutti gli ibridi della prima generazione avranno un colore scuro, quindi firmiamo il fenotipo sotto il genotipo.
Fenotipo semi scuri
3. Annotiamo lo schema del seguente incrocio:
Risposta: nella prima generazione, tutte le piante avranno semi scuri e nella seconda 3/4 delle piante avranno semi scuri e 1/4 avrà semi chiari.
Compito 2. Nei ratti, il colore nero del mantello domina sul marrone e la lunghezza normale della coda domina sulla coda accorciata. Quanti discendenti della seconda generazione dall'incrocio di ratti omozigoti con pelo nero e coda normale con ratti omozigoti con pelo castano e coda corta avevano pelo nero e coda corta, se in totale fossero nati 80 cuccioli?
Soluzione.
1. Annotare la condizione del problema:
A - lana nera un- lana marrone;
B - lunghezza della coda normale, b- coda accorciata
FA 2 LA_ bb ?
2. Scriviamo lo schema di attraversamento:
Nota. Va ricordato che le designazioni delle lettere dei geni sono scritte in ordine alfabetico, mentre nei genotipi la lettera maiuscola andrà sempre prima del minuscolo: A - prima un, Inoltrare b eccetera.
Segue dal reticolo di Punnett che la proporzione di cuccioli di ratto con i capelli neri e la coda accorciata era 3/16.
3. Calcolare il numero di cuccioli con il fenotipo indicato nella prole di seconda generazione:
80×3/16×15.
Risposta: 15 cuccioli di ratto avevano i capelli neri e una coda accorciata.
A compiti per determinare il genotipo viene data anche la natura dell'eredità del tratto e il compito è determinare i genotipi della prole in base ai genotipi dei genitori o viceversa.
Compito 3. In una famiglia in cui il padre aveva il gruppo sanguigno III (B) secondo il sistema AB0 e la madre aveva il gruppo II (A), è nato un bambino con il gruppo sanguigno I (0). Determina i genotipi dei genitori.
Soluzione.
1. Ricordiamo la natura dell'eredità dei gruppi sanguigni:
Ereditarietà dei gruppi sanguigni secondo il sistema AB0
2. Poiché è possibile per due varianti di genotipi con gruppi sanguigni II e III, scriviamo lo schema di incrocio come segue:
3. Dallo schema di crossover di cui sopra, vediamo che il bambino ha ricevuto alleli recessivi i da ciascuno dei genitori, quindi i genitori erano eterozigoti per i geni del gruppo sanguigno.
4. Integriamo lo schema di attraversamento e controlliamo le nostre ipotesi:
Pertanto, le nostre ipotesi sono state confermate.
Risposta: i genitori sono eterozigoti per i geni dei gruppi sanguigni: il genotipo della madre è I A i, il genotipo del padre è I B i.
Compito 4. Il daltonismo (daltonismo) è ereditato come tratto recessivo legato al sesso. Che tipo di bambini possono nascere da un uomo e da una donna che normalmente distinguono i colori, anche se i loro genitori erano daltonici e le loro madri e i loro parenti sono sani?
Soluzione.
1. Designiamo geni:
X D - normale visione dei colori;
X d - daltonismo.
2. Stabiliamo i genotipi di un uomo e di una donna i cui padri erano daltonici.
3. Scriviamo lo schema di incrocio per determinare i possibili genotipi dei bambini:
Risposta: tutte le ragazze avranno una normale visione dei colori (tuttavia, 1/2 delle ragazze sarà portatrice del gene daltonico), 1/2 dei ragazzi sarà sana e 1/2 sarà daltonica.
A compiti di determinare la natura dell'eredità di un tratto vengono forniti solo i fenotipi dei genitori e della prole. Le domande di tali compiti sono precisamente il chiarimento della natura dell'eredità di un tratto.
Compito 5. Dall'incrocio di polli con zampe corte si ottenevano 240 polli, di cui 161 a zampe corte e il resto a zampe lunghe. Come viene ereditato questo tratto?
Soluzione.
1. Determina la scissione nella prole:
161: 79 $≈$ 2: 1.
Tale scissione è tipica degli incroci nel caso di geni letali.
2. Poiché c'erano il doppio delle galline con le zampe corte rispetto a quelle lunghe, supponiamo che questo sia un tratto dominante e questo allele è caratterizzato da un effetto letale. Quindi i polli originali erano eterozigoti. Diamo un nome ai geni:
C - gambe corte, c - gambe lunghe.
3. Scriviamo lo schema di attraversamento:
Le nostre ipotesi sono state confermate.
Risposta: le gambe corte dominano le gambe lunghe, questo allele è caratterizzato da un effetto letale.
Uno dei compiti dell'insegnamento della biologia è quello di formare le idee degli studenti sul significato pratico della conoscenza biologica come base scientifica per molte industrie moderne, assistenza sanitaria e medicina. La genetica ha ampie opportunità nell'attuazione di questo compito. Importanti compiti pratici della genetica sono:
selezione del sistema ottimale di incrocio nel lavoro di allevamento e del metodo di selezione più efficace;
gestione dello sviluppo dei tratti ereditari;
uso della mutagenesi in allevamento.
In medicina, l'uso delle conoscenze genetiche contribuisce allo sviluppo di misure per proteggere l'eredità umana dagli effetti mutageni dei fattori ambientali.
Risolvere problemi di genetica contribuisce a una migliore assimilazione della teoria. A causa del limite di tempo della lezione, consideriamo solo la risoluzione di problemi di genetica utilizzando le leggi di G. Mendel
Obiettivi della lezione:
conoscere i requisiti generali per la progettazione della registrazione della condizione del problema e della sua soluzione;
considerare diversi tipi di problemi ed esempi della loro soluzione;
ritenere vari modi risolvere i problemi nell'incrocio diibrido;
Familiarizzare con i metodi per comporre vari tipi di compiti.
L'obiettivo principale di questo articolo è assistere gli insegnanti alle prime armi nella risoluzione di problemi e nella compilazione di vari tipi di problemi utilizzando le leggi di G. Mendel.
PROCESSO DI STUDIO
Requisiti generali per la progettazione di registrazioni delle condizioni del problema e della sua soluzione.
MA, A, DA eccetera. - geni che determinano la manifestazione di un tratto dominante.
un, b, Insieme a eccetera. - geni che determinano la manifestazione di un tratto recessivo.
MA– gene per il colore giallo dei semi di pisello;
un- il gene per il colore verde dei semi di pisello.
La voce non è valida: MA- colore giallo dei semi di pisello; un- colore verde dei semi di pisello.
Simbolo ("specchio di Venere") - utilizzato durante la registrazione del genotipo della madre (o della femmina);
Simbolo ("scudo e lancia di Marte") - utilizzato durante la registrazione del genotipo del padre (o maschio).
L'incrocio è scritto con una "x".
Negli schemi di incrocio, il genotipo della madre dovrebbe essere scritto a sinistra, il genotipo del padre a destra.
(Ad esempio, nel caso di un incrocio monoibrido, la voce sarà simile a: aa X aa).
I genitori sono indicati dalla lettera R, discendenti della prima generazione - F1, secondo - F2 eccetera.
Le designazioni delle lettere dell'uno o dell'altro tipo di gameti dovrebbero essere scritte sotto le designazioni dei genotipi sulla base dei quali si formano.
Posizionare il record dei fenotipi sotto le formule dei genotipi corrispondenti.
Il rapporto numerico dei risultati di scissione deve essere registrato sotto i fenotipi corrispondenti o insieme ai genotipi.
Considera un esempio di registrazione delle condizioni del problema e della sua soluzione.
Compito 1. Un giovane dagli occhi azzurri ha sposato una ragazza dagli occhi castani il cui padre aveva gli occhi azzurri. Da questo matrimonio nacque un bambino dagli occhi marroni. Qual è il genotipo del bambino? (Vedere la Tabella 1 per informazioni sulle funzioni alternative.)
tratto dominante |
tratto recessivo |
1. Capelli ricci (ondulati negli eterozigoti) |
1. Capelli lisci |
1. Colorazione gialla |
1. Colore del seme verde |
1. Frutta rotonda |
1. Frutti a forma di pera |
1. Pettine a pisello |
1. Pettine semplice |
Bestiame |
|
1. Komolost |
1. La presenza di corna |
Drosofila |
|
1. Colore del corpo grigio |
1. Colorazione nera del corpo |
Dato:
MA- gene dagli occhi marroni
un- gene per gli occhi azzurri
– aa
– Ah
F1- dagli occhi marroni.
Determina il genotipo F1
Soluzione.
Risposta: Ah.
La spiegazione di questo compito dovrebbe essere la seguente.
Innanzitutto, scriviamo brevemente la condizione del problema. Secondo la tabella "Tratti alternativi", il colore degli occhi marroni è un tratto dominante, quindi il gene che determina questo tratto è indicato come " MA", e il gene che determina il colore blu degli occhi (tratto recessivo) - come" un».
Dato:
MA- gene dagli occhi marroni;
un- il gene degli occhi azzurri.
Ora determiniamo i genotipi dei genitori del bambino. Il padre ha gli occhi azzurri, quindi, nel suo genotipo, entrambi i geni allelici che determinano il colore degli occhi sono recessivi, cioè il suo genotipo aa.
La madre del bambino ha gli occhi marroni. La manifestazione di questo colore degli occhi è possibile nei seguenti casi.
1. A condizione che entrambi i geni allelici siano dominanti.
2. A condizione che uno dei geni allelici sia dominante e l'altro sia recessivo. Poiché il padre della madre del bambino aveva gli occhi azzurri, ad es. il suo genotipo aa, allora ha un gene allelico recessivo. Ciò significa che la madre del bambino è eterozigote per questo tratto, il suo genotipo Ah.
Nel problema è noto il fenotipo del bambino: gli occhi marroni. È necessario conoscerne il genotipo.
F1- dagli occhi marroni
Genotipo F1 – ?
Soluzione.
Scriviamo i genotipi dei genitori a destra della condizione del problema.
R: aa X aa
Conoscendo i genotipi dei genitori, è possibile determinare quali tipi di gameti formano. La madre produce due tipi di gameti MA e un, il padre ha un solo tipo - un.
R: aa X aa
gameti: MA un un
In questo matrimonio, sono possibili figli con due genotipi basati sul colore degli occhi:
aa- dagli occhi marroni e aa- dagli occhi azzurri.
Il fenotipo del bambino è noto dalla condizione del problema: il bambino ha gli occhi marroni. Pertanto, il suo genotipo è Ah.
Risposta: il bambino dagli occhi marroni ha un genotipo Ah.
Nota. A F1è possibile un'altra voce:
I. Prima di iniziare a risolvere i problemi, gli studenti devono fermamente padroneggia le abilità nell'uso dei caratteri alfabetici
per designare geni dominanti e recessivi, stati omo ed eterozigoti di alleli, genotipi di genitori e discendenti.
Per una più solida padronanza di questi concetti, possono essere proposti esercizi di formazione, che sono facili da comporre utilizzando i dati in Tabella. 1–3. E puoi usare il testo del problema finito, in questo caso gli studenti sono invitati ad analizzare e annotare le condizioni del problema.
Dominante |
recessivo |
||
Zucca |
forma di frutta |
Discoidale |
sferico |
Esercizio 1(secondo la tabella). Nei bovini, il gene polled (cioè l'assenza di corna) domina il gene del corno e il colore del mantello nero domina il rosso e i geni per entrambi i tratti si trovano su cromosomi diversi.
Quali sono i genotipi delle mucche:
a) nero polled;
b) cornuto nero;
c) cornuto rosso;
d) sondaggio rosso?
Dato:
MA- gene polled;
un- gene della corna;
A- gene per il colore del mantello nero;
b- gene per il colore del mantello rosso.
Risposta:
un) MA _ A _ (cioè. AABB, AaBB, AABb, AaBb)
b) aa A _ (cioè. aaBB, aaBb)
in) aa bb
G) MA _ bb(quelli. AAbb, Aabb)
Esercizio 2(dal testo del problema). Le piante di fragole a frutto rosso, quando incrociate tra loro, danno sempre prole con bacche rosse e piante di fragole a frutto bianco - con bacche bianche. Come risultato dell'incrocio di entrambe le varietà, si ottengono bacche rosa. Quale prole nasce quando si incrociano piante di fragole ibride con bacche rosa? Che prole otterrai se impollinassi una fragola a frutti rossi con il polline di una fragola ibrida con bacche rosa?
Annotare la condizione del problema e gli incroci menzionati nel problema.
Risposta:
UN+ – gene del rossore;
MA- gene della fertilità bianca;
aa- fragola a frutto bianco;
UN + UN+ - fragola rossa;
UN + MA- fragole con bacche rosa.
UN + UN+ x aa; UN + UN X UN + UN;
UN + UN+ x UN + UN
II. Un'altra abilità importante da padroneggiare è la capacità di determinare il fenotipo per genotipo .
Esercizio 3 Qual è il colore dei semi di pisello con i seguenti genotipi: aa, aa, Ah? (Vedi tabella 1.)
Risposta: giallo; verde; giallo.
Esercizio 4 Qual è la forma della coltura della radice nel ravanello con i seguenti genotipi: aa, Ah, aa? (Vedere la tabella 3.)
Risposta: lungo; ovale; il giro.
3. Molto importante impara a scrivere i gameti . Per calcolare il numero di diverse varietà di gameti, viene utilizzata la formula 2 n, dove nè il numero di coppie di stati allelici eterozigoti.
Per esempio:
AA BB CC DD, n = 0; 2 n = 2 0 = 1 (1 tipo di gameti) ABCD.
Ah BB CC DD, n = 1; 2 n = 2 1 = 2 (2 tipi di gameti) gameti: ABCD, aBCD.
Ah bb CC DD, n = 2; 2n=4.
Ah bb CC DD, n = 3; 2n=8.
Ah bb CC dd , n = 4; 2n=16.
Per quest'ultimo caso, si consideri la notazione dei gameti. Dovrebbero essere 16 in totale.
È necessario attirare l'attenzione degli studenti sul fatto che le coppie di geni Ah, bb, CC, dd sono su cromosomi diversi. Durante la formazione dei gameti durante la meiosi, i cromosomi omologhi si separano e ogni cellula germinale contiene un insieme aploide di cromosomi, cioè ogni gamete deve contenere cromosomi con geni MA(o un), A (b), DA (Insieme a), D (d). Non sono ammessi gameti: Ah, bb, CC, dd o UN, un, B, b, C, c, D, d.
Poiché ogni coppia di tratti viene ereditata indipendentemente dagli altri, quindi per ogni coppia di tratti alternativi, i geni saranno distribuiti tra i gameti nel rapporto:
Quelli. in un record di 16 gameti, ogni gene deve essere ripetuto 8 volte.
1) Annotare il numero in ordine:
4) gene b
1. AB |
9. aB |
5) gene DA
1. ABC |
9. aC |
6) gene Insieme a
1. ABC |
9. aC |
7) gene D
1. ABCD |
9. aBCD |
8) gene d
1. ABCD |
9. aBCD |
Questa sequenza consente di annotare rapidamente tutte le possibili combinazioni di distribuzione genica tra i gameti.
Esercizio 5 Quali tipi di gameti si formano nelle piante con genotipi:
1) AABbccDD,
2) AaBbCCD?
Risposta:
1) aa bb cc dd,
n = 2; 2n=4
(4 varietà di gameti).
1. ABCD. 2. abc. 3. ABCD. 4. abc.
2) aa bb CC dd,
n = 3; 2n=8
(8 varietà di gameti).
1. ABCD. 2. ABCd. 3. AbCD.
4. AbCd.5. aBCD. 6. aBCd.
7. abCD. 8. abCd.
Abbiamo considerato gli esempi più complessi di registrazione dei gameti. Nelle prime fasi dell'apprendimento, i compiti dovrebbero essere semplici. Ad esempio, scrivi i gameti per i genotipi aa, Ah, aa.
Continua
1. L'argomento della genetica e il suo rapporto con le altre scienze
La genetica, come scienza indipendente, si separò dalla biologia nel 1900. Il termine genetica è stato introdotto nel 1906. Genetica - la scienza della variabilità e dell'ereditarietà . Veterinario. genetica- scienza, studio. anomalie ereditarie e malattie con predisposizione ereditaria, sviluppo di metodi di diagnosi, prevenzione genetica e selezione di animali per la resistenza alle malattie. Compiti: 1. Lo studio delle anomalie ereditarie. 2. Sviluppo di metodi per l'individuazione di portatori eterozigoti di anomalie ereditarie. 3. Controllare (monitorare) la diffusione di geni dannosi nelle popolazioni. 4. Analisi citogenetica degli animali in relazione a malattie. 5. Studio della genetica dell'immunità. 6. Lo studio della genetica della patogenicità e della virulenza dei microrganismi, nonché dell'interazione tra microrganismi e macroorganismi. 7. Lo studio delle malattie con predisposizione ereditaria. 8. Studio dell'influenza di sostanze ambientali nocive sull'apparato ereditario degli animali. 9. Creazione di allevamenti, linee, tipi, razze, resistenti alle malattie, a basso carico genetico e adattati a determinate condizioni ambientali. Metodi genetici: 1. Analisi ibrida basato sull'uso di un sistema di incrocio in un certo numero di generazioni per determinare la natura dell'eredità di tratti e proprietà. Analisi ibrida- il metodo principale della genetica. metodo genealogicoè usare i pedigree. Studiare i modelli di ereditarietà dei tratti, comprese le malattie ereditarie. Questo metodo è adottato principalmente nello studio dell'eredità delle persone e nell'allevamento lento degli animali. Metodo citogenetico serve per studiare la struttura dei cromosomi, la loro replicazione e funzionamento, i riarrangiamenti cromosomici e la variabilità del numero dei cromosomi. Con l'aiuto della citogenetica, vengono rilevate varie malattie e anomalie associate a una violazione della struttura dei cromosomi e a un cambiamento nel loro numero. Metodo statico della popolazione utilizzato nell'elaborazione dei risultati degli incroci, nello studio della relazione tra i tratti, nell'analisi della struttura genetica delle popolazioni, ecc. Metodo immunogenetico includono metodi sierologici, immunoelettroforesi, ecc., il gatto viene utilizzato per studiare gruppi sanguigni, proteine ed enzimi nel siero sanguigno dei tessuti. Può essere utilizzato per stabilire incompatibilità immunologica, identificare immunodeficienze, mosaicismo gemellare, ecc. metodo ontogenetico utilizzato per analizzare l'azione e l'espressione dei geni nell'ontogenesi in varie condizioni ambientali. Per studiare i fenomeni di ereditarietà e variabilità vengono utilizzati metodi biochimici, fisiologici e di altro tipo. Valore pratico Di grande importanza sono gli studi teorici sui problemi dell'ingegneria nella selezione di piante, microrganismi e animali, lo sviluppo di metodi e mezzi più efficaci per prevenire le malattie e curare gli animali. Le scoperte fondamentali della genetica moderna si realizzano nella selezione di piante, animali e microrganismi. I metodi di ingegneria genetica sono ampiamente utilizzati nelle biotecnologie. Nella zootecnia vengono utilizzati metodi genetici: 1. Quando si riproducono linee e razze di animali, resistenza alle malattie. 2. Chiarire l'origine degli animali. 3. Durante la certificazione citogenetica dei produttori. 4. Studiare l'effetto delle sostanze dannose per l'ambiente sulla preparazione ereditaria degli animali.
2. Stadi di sviluppo della genetica. Il contributo degli scienziati domestici allo sviluppo della genetica
Nello sviluppo della genetica si possono distinguere 3 fasi: 1 . (dal 1900 al 1925) - lo stadio della genetica classica. In questo periodo furono riscoperte e confermate le leggi di G. Mendel su molte specie di piante e animali, fu creata la teoria cromosomica dell'ereditarietà (T.G. Morgan). 2 . (dal 1926 al 1953) - una fase di ampio dispiegamento del lavoro mutagenesi artificiale(G. Meller e altri). in quel momento si mostrava la complessa struttura e frammentazione del gene, si gettavano le basi della genetica biochimica, della popolazione e dell'evoluzione, si dimostrava che la molecola del DNA è portatrice di informazioni ereditarie (O. Avery), le basi della veterinaria è stata posta la genetica . 3 . (inizia nel 1953) è una fase della genetica moderna, caratterizzata da studi sui fenomeni ereditari a livello molecolare. La struttura del DNA è stata scoperta (J. Utson), il codice genetico è stato decifrato (F. Crick), il gene è stato sintetizzato chimicamente (G. Koran). Gli scienziati domestici hanno dato un grande contributo allo sviluppo della genetica. Le scuole di genetica scientifica furono create da Vavilov e altri e ricevettero mutazioni artificiali - Filippov. Vavilov formulò la legge delle serie omologhe della variabilità ereditaria. Karpechenko ha proposto un metodo per superare l'infertilità in alcuni ibridi. Chetverikov è il fondatore della dottrina della genetica delle popolazioni. Serebrovsky - ha mostrato la struttura complessa e la frammentazione del gene.
3. La struttura del nucleo e dei cromosomi
Nucleo - il componente principale della cellula che trasporta l'informazione genetica Nucleo - situato al centro. La forma è diversa, ma sempre rotonda o ovale. Le taglie sono varie. Il contenuto del nucleo è una consistenza liquida. Ci sono membrana, cromatina, cariolinfa (succo nucleare), nucleolo. L'involucro nucleare è costituito da 2 membrane separate da uno spazio perinucleare. Il guscio è dotato di pori attraverso i quali avviene lo scambio di grandi molecole di varie sostanze. Può essere in 2 stati: riposo - interfase e divisione - mitosi o meiosi. Il nucleo interfase è una formazione rotonda con numerosi ciuffi di una sostanza proteica chiamata cromatina cromosomi. Contengono la maggior parte delle informazioni genetiche dell'individuo. Nei nuclei delle cellule si trovano corpi arrotondati: nucleoli. Svolgono la sintesi dell'acido ribonucleico ribosomiale e delle proteine nucleari. La cariolinfa contiene RNA e DNA, proteine, la maggior parte degli enzimi nucleari. Il nucleolo è costituito da RNA, molti ioni metallici, in particolare zinco. Non hanno il loro guscio. Sono costituiti da parti fibrillari e amorfe. Questo è il sito della sintesi proteica attiva, le proteine si accumulano. Core value: partecipa alla formazione di proteine, RNA, ribosomi; regolazione dei processi di modellatura e della funzione cellulare; conservazione del codice genetico e sua esatta riproduzione in una serie di generazioni cellulari. La struttura di ogni cromosoma è individuale. È costituito da 2 fili - cromatidi, disposti in parallelo e collegati tra loro in un punto - il centromero, la costrizione primaria, contiene il DNA. I centromeri dividono il cromosoma in 2 braccia. In base alla lunghezza delle braccia, si distinguono 3 tipi di cromosomi: braccio uguale (1-1,7), braccio disuguale (1,71-4,99), braccio singolo (5 o più). Hanno anche una costrizione secondaria, ma senza DNA. Alcuni cromosomi hanno una piccola area attaccata al corpo principale con un filo sottile: un satellite. Per la presenza di una costrizione secondaria e di satelliti, si distinguono i cromosomi di diverse coppie. Le estremità dei cromosomi contengono un gran numero di ripetizioni nucleotidiche e quindi hanno polarità. Le estremità dei cromosomi sono telomeri. I cromosomi sono colorati con coloranti nucleari di Ginza. Le aree dai colori vivaci sono chiamate eterocromatidi, non contengono geni funzionanti (nelle cellule germinali, in tutti i cromosomi nella regione del centromero). Le aree colorate pallide sono eucromatiche e contengono geni attivi.
4. Proprietà dei cromosomi e concetto di cariotipo. Caratteristiche dei cariotipi di diversi tipi di animali agricoli
proprietà dei cromosomi: 1. Struttura individuale. 2. Accoppiamento nelle cellule somatiche. 3. La costanza del numero. 4. Capacità di autoproduzione. Nelle cellule somatiche, accoppiate o omologhe, l'insieme è diploide. Nelle cellule germinali c'è solo 1 cromosoma da ogni coppia, l'insieme è aploide. Un insieme di cromosomi nelle cellule somatiche, caratteristico di ogni tipo di organismo – cariotipo - un insieme di caratteristiche dei cromosomi nelle cellule somatiche. A KRS 60 pezzi, una capra ha 60 pezzi, un cavallo 64, un cane 78, un gatto 38, un'anatra 80, una carpa 150. Tra i cromosomi nella maggior parte delle specie animali c'è 1 coppia, lungo la quale il sesso è diverso da M. Questa coppia è chiamata cromosoma sessuale o gonosoma. Cromosomi che sono gli stessi per e M. sesso - autosoma. Se i cromosomi sessuali sono omologhi xx, il sesso è omogametico. Se non omologhi, i sessi sono eterogametici.
5. Struttura e funzioni degli organelli cellulari
Organelli – specifiche strutture cellulari differenziabili che svolgono determinate funzioni. E.P.S . è costituito da tubuli, cavità strette a fessura, cavità dilatate, vescicole e sacche separate. 2 tipi di EPS: agranulare, granulare. L'agranulare è rappresentato solo da un complesso di membrana, è coinvolto nella sintesi di carboidrati e sostanze sciroidi. Granulare: è costituito da membrane, serbatoi e ribosomi situati sulla superficie esterna delle membrane. È ben sviluppato nelle cellule con metabolismo intensivo, cellule giovani, cellule ghiandolari e cellule nervose. Durante la divisione cellulare, l'EPS scompare, ma riappare. Significato: 1. Funzione di trasporto, si muovono attraverso i tubuli nutrienti. 2. Sintesi di carboidrati e sostanze sciroidi. 3. Sintesi proteica. Metacondri il loro numero nella cellula è grande, nelle cellule del fegato si trovano da 2500 pezzi. Sono ricoperti da 2 membrane, tra le quali c'è un contenuto liquido, partono dalla membrana interna sotto forma di partizioni - cristo, dividendo i metacondri in camere. Il contenuto della camera è la matrice. Contengono proteine contrattili. I metacondri contengono lipoproteine. Lipidi, proteine. La presenza di una grande quantità di RNA e di un po' di DNA nei metacondri indica che la sintesi proteica può avvenire nei metacondri. Codice genetico Il DNA è diverso dal DNA nel nucleo. Distribuito accuratamente tra le cellule figlie. complesso del Golgi - le reti, fatte di fili sottili, sono disposte attorno al nucleo. Ha 3 componenti geneticamente correlati: grandi vacuoli, microbolle, cisterne parallele appiattite. Sono state trovate lipoproteine, ribonucleotidi ed enzimi. Tra le cisterne del complesso del Golgi e l'E.P.S. Non c'è contatto diretto, ma la connessione è stretta con l'aiuto di microbolle, si staccano dai serbatoi EPS. e vengono inviati ai serbatoi del complesso e uniscono e trasportano le sostanze formate nell'E.P.S. Significato. escretore. KG. - deposito di strutture di membrana della cellula. Costruire di nuovo. centrosoma È costituito da una centrosfera, all'interno di 2 centrioli collegati da ponti centrosmosi. I fili sottili divergono dai centrioli, costituendo una sfera radiante. Ogni centriolo è costituito da 2 corpi cilindrici posti l'uno all'altro. Significato: il centrosoma è associato alla funzione di movimento; partecipare alla mitosi. ribosomi si compone di 2 subunità: grande e piccola, collegate in un complesso. I ribosomi sono il centro della sintesi proteica. Distribuito uniformemente tra le cellule figlie. lisosomi - contengono enzimi idrolitici. Funzioni - fagocitosi, autolisi. I lisosomi si formano nel complesso del Golgi. Tipi: primario sono necessari per la digestione intracellulare. Secondario lisosoma: si verifica la digestione delle particelle, se la digestione non è completa, si forma un corpo residuo. citoribosomi-partecipare alla digestione dei frammenti dell'intera cellula . Nucleo - il componente principale della cellula che trasporta l'informazione genetica. La forma è diversa, ma sempre rotonda o ovale. Le taglie sono varie. Ci sono membrana, cromatina, cariolinfa, nucleolo. L'involucro nucleare è costituito da 2 membrane separate da uno spazio perinucleare. Il guscio è dotato di pori. Può essere in 2 stati: riposo - interfase e divisione - mitosi o meiosi. Il nucleo interfase è una formazione rotonda con numerosi ciuffi cromatina. Esistono 2 tipi di cromatina: eterocromatina ed eucromatina. La cromatina è costituita da filamenti molto sottili chiamati cromosomi. Contengono la maggior parte delle informazioni genetiche dell'individuo. Nei nuclei delle cellule si trovano corpi arrotondati: nucleoli. Svolgono la sintesi dell'rRNA e delle proteine nucleari. La cariolinfa contiene RNA e DNA, proteine, la maggior parte degli enzimi nucleari. Il nucleolo è costituito da RNA, molti ioni metallici, in particolare zinco. Non hanno il loro guscio. Sono costituiti da parti fibrillari e amorfe. Questo è il sito della sintesi proteica attiva, le proteine si accumulano. Valore fondamentale: partecipa alla formazione di proteine, RNA, ribosomi; regolazione dei processi di modellatura e della funzione cellulare; conservazione del codice genetico e sua esatta riproduzione in una serie di generazioni cellulari.
6. Mitosi. Il suo significato biologico.
Fornisce una distribuzione uniforme della cromatina tra le cellule figlie. La mitosi consiste nella cariogenesi - divisione del nucleo, citogenesi - divisione del citoplasma. Ci sono 2 fasi principali: interfase e propria mitosi. Nell'interfase si verifica l'accumulo di proteine, RNA e altri prodotti; Il DNA viene sintetizzato e si verifica l'autoraddoppio dei cromosomi; la sintesi di DNA e proteine continua e l'energia si accumula. Profase- cromosomi - una palla di lunghi filamenti di cromatina sottili, il nucleolo viene distrutto, i fili del fuso sono attaccati ai centrioli, che sono divisi e situati ai poli opposti della cellula, la membrana nucleare della cellula viene distrutta. metafase(stella madre) - ispessimento, spiralizzazione dei cromosomi, loro movimento nella cavità equatoriale della cellula. Anafase(stella figlia) - divisione, raddoppio dei cromosomi in cromatidi, che divergono ai poli opposti della cellula. telofase- i cromatidi fratelli raggiungono i poli opposti e despiralizzano - 2 nuclei figli, si verifica la divisione del citoplasma, si formano le membrane cellulari. Significato: esatta distribuzione dei cromosomi tra 2 cellule figlie; viene preservata la continuità del cromosoma impostato in un numero di generazioni di cellule e l'utilità dell'informazione genetica di ciascuna cellula.
7. Meiosi. Il suo significato biologico.
Questo è un modo di formazione delle cellule sessuali. Prima viene l'interfase, cioè Prima di dividersi, ogni cromosoma è costituito da cromatidi fratelli. Si compone di 2 divisioni: riduzione (diminutivo) ed equazionale (equalizzazione). Profase molto esteso nel tempo. 1 . leptonema - ogni cromosoma comp. da 2 cromatidi fratelli e detti monovalenti. I cromosomi sono despiralizzati. 2 . zigonema - i cromosomi omologhi iniziano a fondersi - coniugazione. 3 . pachinema - la coniugazione è completata, cioè cromo accoppiato-ci colleghiamo per l'intera lunghezza - sinossi. I cromo accoppiati sono bivalenti (2 monovalenti, 4 cromatidi). Il crossing over inizia a seguito di un cambiamento nella sequenza dei geni. 4 . diplonema - cromo-ci respingiamo, ma siamo tenuti insieme dalla decussazione, formiamo un chiasma. 5 . diagenesi - cromo-ci spiralizziamo, i chiasmi scompaiono, si forma il fuso di divisione, i nucleoli e la membrana velenosa si dissolvono, il bivalente appare nel citoplasma. metafase- i bivalenti si allineano lungo l'equatore della cellula e sono attaccati dai centromeri ai filamenti del fuso di divisione. Anafase- i bivalenti si disgregano in monovalenti, il gatto scivola lungo i fili del fuso fino ai poli opposti della cellula. telofase- dopo aver raggiunto i poli, i monovalenti si circondano di un guscio velenoso, formando 2 nuclei con un insieme aploide di cromosomi. Ma ogni cromo è composto da 2 cromatidi fratelli. Dopo la prima divisione, segue una breve fase di riposo: l'intergenesi. Dopodiché, la cella entra nella divisione equazionale. Segue il tipo di mitosi, cioè In anafase, i cromatidi divergono verso i poli della cellula. Come risultato di due divisioni da una cellula madre con un set diploide, ci sono 4 cellule figlie con un set aploide di cromo. Significato: l'immagine di un gamete con un insieme aploide di cromo, aumenta la variabilità combinativa nella prole (dovuta all'incrocio, a causa di una combinazione indipendente di cromo parentale nei gameti).
8. Spermatogenesi ed oogenesi
spermatogenesi - scorre nelle pareti dei tubuli ramificati del testicolo. 1) riproduzione – spermatogoni assorbendo strenuamente gli alimenti e facendo almeno 10 volte, come risultato dell'immagine di oltre 1000 spermatogoni. 2) crescita- negli spermatogoni, i processi di assimilazione iniziano a intensificarsi, aumentano di volume, la preparazione alla divisione avviene nel nucleo. Chrome: siamo accoppiati, raddoppiati, avvicinati: una tetrade. Immagine spermatociti primo ordine. Occupano la seconda fila, essendo la più grande, hanno un nucleo sciolto con una struttura ruvida della cromatina e contengono una grande quantità di citoplasma. 3) maturazione- spermatociti del primo ordine due volte divisi: meiosi - la formazione di spermatociti del secondo ordine con un insieme aploide di cromo; mitosi - la formazione di spermatidi - una piccola cellula rotonda con un nucleo pallido, situata su più file. 4) formazione – spermatidi - sperma. Gli spermatidi entrano in contatto con i processi della cellula. Vicino al processo di ciascuna cellula si forma un gruppo di spermatidi, il gatto diventa a forma di pera da rotondo, i nuclei diminuiscono, diventano più densi e si spostano verso l'estremità stretta della cellula. Questa estremità dello spermatide è immersa nel citoplasma della cellula. Man mano che si formano gli spermatozoi, lasciano gradualmente la parete del tubulo, prima la coda pende verso il basso e quindi viene rilasciata anche la testa, lo sperma acquisisce mobilità. Da uno spermatogoni si sono sviluppati 4 spermatozoi. oogenesi - inizia nell'ovaio, finisce nell'ovidotto. 1) riproduzione- inizia durante lo sviluppo intrauterino della femmina, termina alla fine del periodo fetale (nei primi mesi dopo la nascita). 2) crescita- a) piccolo - a causa dell'aumentata attività di assimilazione delle cellule germinali, b) grande - accumulo di nutrienti (tuorlo). Va con l'aiuto delle cellule follicolari - l'ovocita del primo ordine. Un follicolo è un ovocita circondato da un singolo strato di cellule. Con l'attività congiunta delle cellule follicolari e dell'ovocita del primo ordine, si forma una zona pellucida, attraverso la quale viene stabilita una connessione tra il sesso e le cellule follicolari. Il follicolo delle cellule inizia a fornire sostanze nutritive all'uovo. Sono protettivi. classe sessuale. ed essendosi sviluppato liquido, il gatto contiene ormoni sessuali - estrogenici. Questo fluido si è accumulato tra le cellule del follicolo, quindi è apparsa una piccola cavità tra di loro: la conta delle vescicole (il follicolo è maturato). Il punto in cui si trova l'ovocita di primo ordine sulla parete del follicolo maturo è il tubercolo oviparo. L'ovocita è ricoperto da uno strato radiante. Le cellule rimanenti sono uno strato granulare. All'esterno c'è una guaina di tessuto connettivo - teca. Svolge una funzione di sostegno e trofica. Sotto la pressione del liquido, la parete del suo follicolo viene strappata e l'ovocita del primo ordine, insieme alla corona radiante, entra nell'ovidotto - l'ovulazione. 3) maturazione: 2 divisioni -1. ovocita del 1° ordine immagine 2 cellule – ovocita del 2° ordine e 1° corpo guida; 2. dall'ovocita dell'immagine del 2° ordine 1 ovulo maturo e corpo direzionale.
9. Patologia della divisione cellulare e sue conseguenze. Fecondazione. selettività nella fecondazione
Mitosi. Durante la divisione delle cellule somatiche possono verificarsi disturbi associati a danni ai cromosomi, all'apparato mitotico e al citoplasma. Ritardo della mitosi in profase, violazione della spiralizzazione e despiralizzazione, separazione precoce dei cromatidi. Questi disturbi sorgono sotto l'influenza di una sostanza chimica separata. sostanze, radiazioni, infezioni virali. Principale la patologia della meiosi non è la divergenza dei cromosomi: primaria, secondaria, terziaria. Primario - in individui con un cariotipo normale: nell'anafase I, una violazione della separazione dei bivalenti ed entrambi i cromosomi da una coppia di omologhi passano in una cellula, il che porta a un eccesso di xp-m in questa cellula e a una carenza in un'altra . Secondario: la non disgiunzione si verifica nei gameti negli individui con un eccesso di un cromo nel cariotipo (un'immagine di bivalente e univalente). Terziario - ha riarrangiamenti strutturali dei cromosomi. Tutto ciò influisce negativamente sulla vitalità dell'organismo. Fecondazione- Reciproca assimilazione dei maschi. e femmina cellule germinali, di conseguenza, si sviluppa un nuovo organismo: uno zigote, da cui si sviluppano un embrione, un feto e poi un giovane individuo. I segreti delle ghiandole sessuali accessorie e l'immagine dello sperma vengono aggiunti allo sperma nel tratto genitale maschile. Una porzione di sperma viene espulsa nel tratto genitale della femmina e chiamata eiaculare., il gatto contiene un gran numero di spermatozoi. Una volta nel tratto genitale femminile, alcuni spermatozoi muoiono, altri si spostano nell'ovidotto. L'ovulo rilascia sostanze chimiche e gli spermatozoi si muovono, perché. la cosa chemiotassi attira lo sperma. Si muovono contro il flusso del fluido - reotassi. A causa dei muscoli contrattili del tratto genitale femminile, l'uovo secerne la fertilesina e lo sperma - l'antifertilesina. Lo sperma si fonde con l'uovo. Lo sperma secerne dialoronidasi e tripsina. Distruggono la sostanza intercellulare della corona radiante, di conseguenza le cellule falliche si disperdono. Successivamente, penetra attraverso la zona pellucida nel citoplasma della cellula: testa - collo - corpo - coda viene scartato. Dopo essere entrati nella periferia del citoplasma, vengono rilasciati i granuli kartici, si forma la membrana di fecondazione, la testa dello sperma aumenta, il volume del nucleo dello sperma è uguale al volume del nucleo dell'uovo, la testa si gira verso il nucleo dell'uovo, il collo e il corpo scompaiono. Il nucleo dello sperma è chiamato pronucleo maschile e il nucleo dell'ovulo è chiamato pronuclio femminile. Si fondono e formano una sincosiosi con un insieme diploide di cromo e l'uovo si trasforma in uno zigote. I centrioli introdotti negli spermatozoi divergono verso i poli della cellula - il periodo di frantumazione. La cosa principale che determina il trasferimento di proprietà per eredità è il DNA (x, y). Selettività: 1) interspecifico - lo sperma non può penetrare nell'uovo di un'altra specie animale a causa di incompatibilità chimica e genetica. 2) intraspecifico: più differenze genetiche tra spermatozoo e uovo, più è probabile che si fondano.
10. Fenotipo e genotipo. Ereditarietà e variabilità e loro tipologie
Fenotipo- impostare segni esterni a causa dell'influenza del genotipo e dell'ambiente. Genotipoè la totalità dei geni di un organismo. Eredità- la proprietà di un organismo di ripetere gli stessi tratti in più generazioni e di trasmettere le inclinazioni ereditarie di questi tratti. Variabilità- la proprietà dell'organismo e dei tratti individuali di cambiare sotto l'influenza di fattori ereditari e non. Tipi di variabilità: 1) ontogenetico (individuale); 2) non ereditario (modifica) - un cambiamento in un tratto sotto l'influenza di un fattore ambientale, senza influenzare il genotipo. La velocità di reazione è i limiti limitati dal genotipo, in cui il tratto cambia sotto l'influenza di fattori ambientali. 3) ereditario: a) combinatorio - come risultato di varie combinazioni di cromo materno e paterno nella prole, nonché nel risultato dell'incrocio, b) correlativo - tutti i segni nel corpo sono interconnessi, ad es. se c'è un cambiamento, anche gli altri ad esso associati cambieranno, c) mutazionale - associato a un cambiamento nel materiale genetico. Tipi di eredità: 1) nucleare. 2) citoplasmatico: vero; falso - DNA del virus che è entrato nella cellula; transitorio, cioè inesplorato.
11. Elaborazione biometrica di campioni di grandi dimensioni ( X +- mx , CV , t )
Biometrica- la scienza dell'uso dei metodi matematici e statistici in biologia. Campione- parte della popolazione generale, il gatto viene indagato per caratterizzare l'intero array. ( CV= σ / x), ( t= x/m), ( X= A + b l), ( b=(∑p a)/n), ( m= σ/√n), (x+-2,5 σ), σ =l √((∑p a²)/n) - b²). t – criterio di affidabilità. Xmσ – CV - il coefficiente di variazione.
12. Elaborazione biometrica di piccoli campioni (( X +- m ) X , CV , t )
(X= ∑V/n), ( σ = √ C/ (n-1)), ( C= ∑V²-(∑V)²/n), ( C 1 = (σ / x) 100%), ( m= σ/√n), (x +- m), ( t= x/m). X- il valore medio aritmetico della caratteristica. σ – media deviazione standard.CV - il coefficiente di variazione. mè l'errore della media aritmetica. t – criterio di affidabilità. C – somma dei quadrati.
13. Elaborazione biometrica di campioni qualitativi (х, σ, rg , analisi della varianza)
Con l'aiuto dell'analisi della varianza, è possibile stabilire l'affidabilità e la forza dell'influenza, nonché il ruolo relativo di uno o più fattori nella variabilità complessiva di un tratto. x =∑V/N 100; σ² = (∑V² - H) / (n-1). V è la somma delle opzioni; n è il numero di opzioni; N è una correzione.
14. Correlazione, regressione, ripetibilità, ereditabilità - concetto, calcolo, significato
correlazione - relazione reciproca delle caratteristiche e loro modifiche: r = (∑V1 V2 – ((∑V1 ∑V2) / n)) / (√ C1 C2); V1,V2 - valori numerici di due caratteristiche; C1, C2 – dispersione di due caratteristiche; C= ∑V²-(∑V)²/n. Necessario per valutare la forza e la direzione della relazione tra le caratteristiche. ereditabilità- il grado di condizionalità ereditaria del tratto: h² = 2 r; h² - coefficiente di ereditabilità; r - coefficiente di correlazione. Indica la proporzione di variazione genetica nella variazione fenotipica complessiva di un tratto. Regressione– mostra quanto cambia un attributo quando un altro attributo cambia di uno: Rx/y = r (σ x)/(σ y) e Ry/x = r (σ y)/(σ x); r – correlazione, σ – deviazione standard. Ripetibilità -
15. Struttura e composizione chimica del DNA
DNA comp. da basi azotate: purine (A, G), intermedie (T, C). I nucleotidi differiscono l'uno dall'altro solo nelle basi azotate. Sono legati tra loro da un legame fosforo con l'aiuto di fosfati, formando una catena polinucleotidica. I nucleotidi sono collegati tra loro in lunghe catene. La spina dorsale di tale catena forma residui di zucchero e H3PO4. Il filamento di DNA è sempre costruito nella stessa direzione 5" - 3" verso la fine. La struttura spaziale della molecola di DNA è stata scoperta nel 1953. Il DNA è costituito da 2 filamenti con polarità opposta, incluso il filamento stampo, che è sempre da 3" a 5" all'estremità. Le catene sono tenute insieme attraverso basi azotate da legami idrogeno secondo il principio di complementarità da A-T - doppio legame, G-C - triplo legame. Le catene complementari di una molecola formano un'elica destrorsa, un giro della quale include 10 (giri) nucleotidi, la distanza tra loro è 0,34 nm - normale B - elica del DNA. Inoltre, sono note 2 forme dell'elica del DNA: A, Z, le cui funzioni non sono state studiate. Negli animali superiori, il DNA è circolare. Nei procarioti: lineari, circolari, a filamento singolo e a doppio filamento. Gli eucarioti hanno un anello a filamento singolo.
16. Struttura e tipi di RNA
RNA- polinucleotide a singolo filamento, ad eccezione dell'RNA degli eritrociti e di alcuni virus. La composizione del nucleotide comprende: fosfato, zucchero ribosio, basi azotate: A, G, C, U. 3 tipi : i-RNA-5% - riscrive le informazioni dal DNA nel nucleo e le trasferisce al citoplasma ai ribosomi. La lunghezza dipende dalla lunghezza del gene da riscrivere. rRNA- 80% - la sua dimensione è misurata in unità di Sverberg. 120-5000 nucleotidi. Incluso nel ribosoma. 6 tipi. t-RNA- 15% - 75-90 nucleotidi. 80-100 specie. Hanno una struttura secondaria a forma di foglia di trifoglio. Ha uno stelo accettore e un anticodone, e su di esso ci sono 3 nucleotidi spaiati (ACC) f-i - il trasferimento di amminoacidi ai ribosomi dove è costruita la proteina. Per ogni amminoacido, ci sono diversi tipi di t - RNA - isoaccettore. L'amminoacido è attaccato allo stelo accettore di tRNA dall'enzima sintetasi. Ogni amminoacido ha la sua sintetasi.
17. Evidenze sul ruolo del DNA nell'ereditarietà
1) Trasformazione dei batteri. (Nel 1928, per la prima volta, ottennero la prova della possibilità di trasferire inclinazioni ereditarie da un batterio all'altro. Ceppi capsulari virulenti e ceppi capsulari avirulenti furono iniettati nei topi. Quando veniva iniettato un ceppo virulento, i topi si ammalavano di polmonite e morirono. Quando fu introdotto un ceppo avirulento, erano vivi. Fu introdotta una miscela di una coltura viva di un ceppo capsulare avirulento con un ceppo di un ceppo capsulare virulento ucciso dal calore - i topi si ammalarono di polmonite e morirono. I batteri erano isolato dal sangue di animali morti, il gatto aveva virulenza ed era in grado di formare una capsula. I batteri vivi di un ceppo capsulare avirulento si sono trasformati - hanno acquisito le proprietà dei batteri patogeni uccisi. Fattore trasformante - DNA.). 2) Riproduzione di virus. ( I virus si riproducono solo all'interno della cellula, un qualche tipo di organismo, e usano i suoi sistemi enzimatici e altri componenti necessari per questo.. L'intervallo di host per un particolare virus può essere limitato. I virus possono infettare microrganismi unicellulari: micoplasmi, batteri e alghe, nonché cellule di piante e animali superiori.)
18. Sintesi di DNA e RNA
Sintesi dell'RNA: tutti i geni dell'RNA sono divisi in 3 gruppi - codifica per i-RNA, (sintesi proteica - l'i-RNA è costruito su di essi), codifica per r-RNA, codifica per t-RNA .. Nei procarioti sono noti 7 geni che codificano per r-RNA . La lunghezza di ciascuno di questi geni è di circa 5 mila nucleotidi. Su un tale gene, viene prima ripreso un r-RNA immaturo. Contiene: tassi di trasmissione delle informazioni, informazioni su 3 tipi di r-RNA e diversi tipi di t-RNA. La maturazione consiste nel fatto che tutte le velocità e le catene di p- e t-RNA sono tagliate. La maggior parte dei geni del tRNA sono singoli. Parte dei geni t-RNA sono combinati in gruppi con geni r-RNA. Sintesi del DNA La replicazione del DNA è il processo di auto-duplicazione del DNA. Si verifica in S - il periodo di interfase. La replicazione di tutto il DNA a doppio filamento è policonservativa, cioè nella molecola figlia, una catena è parentale e l'altra è ricostruita. La replicazione inizia in punti speciali della molecola di DNA: i punti di inizio della sintesi o punti ori. I procarioti hanno un punto ori su una singola molecola di DNA. Negli eucarioti, su una molecola di DNA (il numero di molecole di DNA = il numero di cromosomi), ci sono molti punti ori situati a una distanza di 20.000 paia di basi l'uno dall'altro. La molecola di DNA genitore inizia a divergere in 2 filamenti nel punto ori per formare una forcella di replicazione sul filamento genitore (orientato 3"–5"). La catena figlia è costituita da deossinucleotidi liberi del nucleo immediatamente nella direzione 5"-3". E questa costruzione coincide con il raddoppio della forcella di replica, questa catena di bambini è chiamata leader. Sul filamento genitore del DNA, antiparallelo alla matrice, il filamento figlia è ritardato; è costruito in pezzi o frammenti separati - puntatori, perché la direzione di costruzione è opposta al movimento della forcella di replica. Affinché la sintesi del DNA abbia inizio, stampante- RNA corto - primer 5-10 ribonucleotidi lunghi. La stampante lega il primo deossinucleotide libero e inizia a costruire filamenti di DNA figli. Nel filo principale c'è solo un primer e in quello in ritardo ogni segmento ha dei puntatori: la lunghezza di questi segmenti è di 100-200 nucleotidi negli organismi superiori, 1000-2000 nei procarioti. Enzimi di replicazione: per la sintesi dei priners è necessaria la RNA polimerasi. per la formazione di legami eterei tra fosfati di deossinucleotidi durante la costruzione di una catena di DNA, è necessaria la DNA polimerasi. L'esonucleasi del DNA è necessaria per asportare i primer che sono erroneamente inclusi nel DNA dei nucleotidi. Per la reticolazione dei frammenti del puntatore in una catena figlia ritardata continua, è necessario l'enzima DNG, la ligasi. La velocità di sintesi del DNA negli eucarioti è di 10-100 paia di basi al secondo e nei procarioti di 1500 paia di basi (in un punto). Replica della ruota di rotolamento. Il DNA circolare a doppio filamento è intagliato nel punto iniziale dell'anello di rotolamento. Inoltre, una delle due catene viene tagliata, quella della matrice. I deossinucleotidi liberi iniziano ad attaccarsi all'estremità da 3 pollici rilasciata di questa catena. Quando la catena del DNA figlia si allunga, l'estremità da 5 pollici viene espulsa dall'anello genitore. Quando le estremità da 3" e 5" si incontrano nello stesso punto, la sintesi del DNA si interrompe e l'anello figlio si separa dall'anello genitore.
19. Codice genetico e sue proprietà
esso la traduzione di nucleotidi di DNA consecutivi in una sequenza di amminoacidi in una proteina. 3 nucleotidi - tripletta, che codifica per il suo amminoacido kadon . Proprietà : 1) universale, cioè uno per tutti; 2) codice tripletta; 3) ridondante, 64 triplette, 20 aminoacidi; 4) codice non sovrapposto, ovvero la sovrapposizione delle triplette l'una sull'altra non è normale; 5) 2 nucleotidi sono identici - obbligati e il terzo varia - facoltativo; 6) su 64 triplette, 61 sono kadon e 3 non codificano per un amminoacido, questi sono segnali di arresto: interrompono la sintesi proteica; 7) la sequenza nucleotidica del DNA riflette la sequenza amminoacidica nella proteina, ma non viceversa.
20. Comprensione moderna della struttura e della funzione dei geni
Gene - un insieme di segmenti di DNA che insieme formano un'unità ereditaria responsabile della produttività funzionale, cioè di proteine o t-RNA, o r-RNA. A composizione include: 1) un'unità di trascrizione, cioè un pezzo di DNA codificante un RNA immaturo; 2) promotore: la lunghezza del gene può variare da 190-16000 paia di basi. Il gene è un'unità di f-e, cioè c'è un intero gene, e non i suoi pezzi separati, codifica per l'RNA. L'unità di mutazione e ricombinazione singola possono essere i singoli nucleotidi in un gene, cioè anche 2 adiacenti. i nucleotidi possono essere scollegati incrociando, e anche 1 nucleotide può mutare, la posizione della mutazione nel gene sito web. Siti in cui si verificano le mutazioni. spesso punti caldi. I procarioti hanno geni continui, cioè comp. solo dagli esoni gli eucarioti hanno geni discontinui, cioè comp. da esoni e introni. Gene sovrapposto - gene yavl. parte di un altro gene, c'è un'imposizione di frame di lettura. Quando si forma un mRNA maturo, un esone può connettersi con altri esoni e si forma una famiglia che ha una struttura simile all'mRNA. I geni sono in grado di muoversi - i trosposoni. Il gene e le sue copie e pseudogeni sono l'immagine della famiglia. 2 gruppi di DNA: strutturale - codificano proteine e mRNA; regolatori - regolano il lavoro dei geni strutturali. Questi 2 gruppi di geni rappresentano il 15-98% di tutto il DNA e il resto del DNA è ridondante, copiano i geni esistenti.
21. Sintesi proteica nella cellula
La sintesi proteica nelle cellule avviene in interfase durante il periodo G1 in 2 fasi: trascrizione, traduzione. Trascrizione - le informazioni vengono trascritte dal DNA all'mRNA. Qualsiasi filamento di DNA materno può essere riscritto, ma di solito la matrice viene riscritta. i-RNA è costruito da ribonucleatidi liberi del nucleo secondo il principio della complementarità della matrice. La formazione di legami estere tra i ribonucleotidi è facilitata dall'enzima RNA polimerasi. Nei procarioti, 1 tale f-t è noto e negli eucarioti - 3 - per i-RNA, t-RNA, r-RNA. L'RNA polimerasi si lega a un promotore, una sequenza specifica da 6 a 30 nucleotidi di base che precede ciascun gene. A partire dal promotore, l'RNA polimerasi svolge il gene in 2 filamenti e costruisce l'RNA sul modello. Quando la lettura delle informazioni sul DNA raggiunge le ripetizioni del nucleotide inverso, si forma un anello o una forcina sulla catena dell'RNA. Interferisce con il progresso della RNA polimerasi, quindi la sintesi dell'RNA si interrompe. Nei procarioti, l'i-RNA non richiede maturazione, perché non contiene introni; gli eucarioti hanno una trascrizione immatura e - RNA - include esoni-un sito che codifica per gli amminoacidi; introni- nucleotidi che non trasportano informazioni. La maturazione dell'i-RNA avviene nel nucleo e viene chiamata in lavorazione, il gatto consiste nel fatto che gli introni sono tagliati e gli esoni rimanenti sono uniti in una catena - silicizzazione. Quindi l'mRNA maturo viene modificato: 1) alla 5a estremità dell'mRNA, si forma un cappuccio o cappuccio - da 50-200 residui di guanina metilata. Con l'aiuto di esso, l'mRNA è attaccato alla piccola subunità del ribosoma. 2) fino a 200 residui di adenile sono attaccati al terminale 3. Stabilizzano la catena dell'mRNA. In questa forma, l'mRNA maturo viene inviato al citoplasma sui ribosomi e attaccato a una piccola sottoparticella. Trasmissione- assemblaggio proteico dagli amminoacidi: 1) inizio - inizio della sintesi. t-RNA-i riconosce l'iniziatore della tripletta della sintesi di AUG, che si trova all'inizio della catena dell'm-RNA. tRNA-m riconosce la stessa tripletta ovunque nella catena di mRNA. Una grande subunità del ribosoma è collegata a una piccola. 2) Allungamento - allungamento della catena proteica. t-RNA-u occupa il sito p del ribosoma e il secondo t-RNA, il cui anticodone corrisponde al kadon, trasferisce il suo amminoacido al sito a del ribosoma sull'mRNA. Tra l'amminoacido ci sono siti p e a, si forma un legame peptidico. a - il sito è liberato, perché. I ribosomi si muovono di un passo lungo l'mRNA. Il terzo amminoacido, il tripeptide, vi entra: i ribosomi avanzano di un gradino. 3) terminazione - interrompere la sintesi. Quando la lettura delle informazioni su i-RNA raggiunge una tripletta di terminatori, e il sito non viene liberato, perché nessun t-RNA, il gatto corrisponde al terminatore - la sintesi proteica si interrompe. Con l'aiuto di tre proteine dei fattori di terminazione, la catena proteica e la catena dell'mRNA vengono staccate dal ribosoma.
22. Regolazione dell'i-RNA e sintesi proteica
Viene chiamato il processo di realizzazione dell'informazione genetica espressione genica (lavoro dei geni). Il lavoro dei geni è regolato a livello di trascrizione dell'mRNA con l'aiuto di proteine repressorie e attivatrici. Regolazione del lavoro dei geni nei procarioti induzione, repressione ed è considerato sull'esempio del lavoro dell'operone lattosio. In Escherichia coli, 3 enzimi sono responsabili della scomposizione del lattosio e 3 geni strutturali sono responsabili della sintesi di questi enzimi, situati in sequenza. Su questi geni si forma 1 molecola di RNA. Prima dei geni strutturali nah. operatore comune a loro e anteprima in avanti. Operone – il sito in cui si trovano le molecole proteiche repressorie. Visualizzazione - alcuni nucleotidi a cui si lega l'RNA polimerasi e inizia la trascrizione. A poca distanza dall'operone nah. gene. - repressore. Sintetizza i-RNA, le proteine repressorie sono sempre presenti nelle cellule. Repressione - fermare il lavoro dell'operone. Induzione - inclusione nel lavoro. Quando appare la sostanza induttrice (lattosio), la molecola induttore rilascia l'operatore dalla proteina repressore, quindi i geni strutturali iniziano a funzionare. è la regolazione negativa dei geni. C'è una regolazione positiva - un segnale di miglioramento della trascrizione - il complesso AMP-sar, quando un tale complesso si lega al promotore, la trascrizione viene potenziata 50 volte.
23. Attività differenziale dei geni in ontogenesi
Differenziazione- l'emergere di differenze tra cellule, tessuti, organi. Fino al 7° giorno lo zigote è totipotente, cioè da una qualsiasi delle sue cellule, puoi far crescere un intero organismo o organo. Dopo il giorno 7, la totipotenza viene persa a causa della differenziazione. Tutte le classi strutturali sono suddivise condizionatamente in 3 tipi: 1) i geni dell'economia "domestica" - che lavorano in tutte le cellule del corpo; 2) geni che lavorano in tessuti specializzati; 3) geni, performanti. Funzione 1 pozzetto stretto. La maggior parte dei geni di un organismo multicellulare funziona solo in determinati stadi dell'ontogenesi o in determinati tessuti. Esempi di lavoro irregolare dei geni: 1) inattivazione di “x” xp-we nelle femmine. Innanzitutto, nelle prime fasi dell'embriogenesi, su 2 "x" xp-m, uno viene selezionato per caso, quindi viene inattivato per mitizzazione: il suo stato inattivo è stabilizzato, cioè viene mantenuto per tutta la vita di un determinato organismo . Qualsiasi corpo femminile è masaico, cioè 50% cromosomi "x" paterni, 50% materni. Attività irregolare dei geni paterni e materni chiamati. ristampa genomica. 2) negli eucarioti, lo zigote fino allo stadio di blastula tardiva si sviluppa a causa delle informazioni contenute negli informosomi. I geni nucleari iniziano a funzionare dallo stadio della gastrula. 3) il lavoro dei cromosomi giganti nelle ghiandole salivari delle larve di insetti. Contengono geni attivi: 4) cambiamenti nello stato dell'emoglobina nell'uomo e negli animali con l'età.
24. Influenza dei geni e dell'ambiente sullo sviluppo di un tratto
Un esempio dell'influenza di un gene sul metabolismo generale è l'azione del gene dominante a zampe corte nei polli, che è letale nello stato omozigote, perché provoca disturbi generali dello sviluppo e morte dell'embrione 76 ore dopo l'inizio dell'incubazione . Un esempio dell'influenza dei geni sulle reazioni biochimiche individuali è il metabolismo della fenilalanina tirazina nell'uomo. Il materiale di partenza è l'amminoacido fenilalanina. Sotto l'azione degli enzimi, la cui sintesi è controllata dai geni corrispondenti. Normalmente, dovrebbe essere convertito nell'amminoacido tirosina, con mutazione genetica, si osserva una carenza ereditaria di enzimi e la fenilalanina si accumula nel corpo. Le mutazioni dei singoli geni portano a una diminuzione dell'attività degli enzimi fino alla completa cessazione della loro sintesi. Per questo motivo, l'ulteriore trasformazione di una particolare sostanza si interrompe e essa stessa inizia ad accumularsi, dando un effetto tossico. I segni sono suddivisi condizionatamente in 3 gruppi: 1) dipende dal genotipo e non dipende affatto dalle condizioni di vita: si tratta di gruppi sanguigni e anomalie o deformità; 2) dipende dal genotipo e poco dalle condizioni di vita - segni qualitativi (colore negli animali); 3) dipende principalmente dalle condizioni di vita: i segni più utili dal punto di vista economico e alcune malattie multifattoriali. La fenocopia è un cambiamento di un tratto sotto l'influenza dell'ambiente che copia un tratto determinato dal genotipo (i polli con la pelle bianca per mancanza di carotene nel mangime sono fenocopie di polli con la pelle bianca per la presenza della dominante W gene nel fenotipo.
25. Periodi critici di sviluppo. Interazione del nucleo e del citoplasma in fase di sviluppo
Interazione del nucleo e del citoplasma in fase di sviluppo: il citoplasma svolge un ruolo importante nell'attuazione dell'infezione ereditaria e nella formazione di alcuni segni dell'organismo. La parte principale del citoplasma entra nello zigote con l'uovo. Alcune aree del citoplasma dell'uovo possono contenere fattori che determinano il destino di alcune cellule differenzianti. L'attività dei geni dipende dal citoplasma. Nel citoplasma dell'uovo è presente un attivatore della sintesi del DNA e un repressore della sintesi dell'RNA, che agiscono indipendentemente l'uno dall'altro. Se i nuclei delle cellule cerebrali di una rana adulta vengono trapiantati in un ovocita maturo, l'RNA viene sintetizzato in essi e il DNA non viene sintetizzato. Alcuni organelli del citoplasma, che hanno un proprio sistema di sintesi proteica (mitocondri), possono influenzare lo sviluppo di determinati tratti. Ereditarietà dei tratti attraverso il citoplasma - eredità citoplasmatica o extranucleare. Nel processo di sviluppo, c'è una complessa interazione tra il nucleo e il citoplasma. Nelle piante e soprattutto negli animali, il ruolo principale nella formazione delle caratteristiche dell'organismo spetta al nucleo.
26. Fenotipo e genotipo dei microrganismi. La struttura del genoma in batteri e virus e la sua replicazione
Genotipo- un insieme di geni di una cellula batterica. Fenotipo- la totalità di tutti i segni e proprietà manifestati da una data cultura. Nei microrganismi vengono studiate le caratteristiche e le proprietà dell'intera coltura (ceppo) nel suo insieme. Le culture dei microbi possono differire per caratteristiche morfologiche, fisiologiche e biochimiche. Per caratteristiche morfologiche includere colore, dimensione, forma delle colonie che crescono separatamente; a fisiologico e biochimico: la capacità o l'incapacità di crescere a basse o alte temperature, resistenza agli antibiotici, vari veleni, radiazioni, attitudine ai mezzi nutritivi. Il fenotipo dei batteri è indicato dagli stessi simboli del genotipo, ma con una lettera maiuscola. Quindi il genotipo his+ corrisponde al fenotipo His+. Indica la capacità di sintetizzare l'istidina. Il genotipo dei microrganismi è rappresentato da un insieme di geni che determinano il potenziale per la formazione di uno qualsiasi dei loro tratti. Ma la formazione di un tratto avviene in determinate condizioni ambientali, che non sempre contribuiscono alla manifestazione del genotipo. Il genotipo patogeno di un ceppo batterico può essere distinto da un altro ceppo non patogeno solo infettando un animale suscettibile. Genoma - la totalità dei geni nell'insieme aploide dei cromosomi, cioè nei gameti. Genoma del virus rappresentato da DNA a doppio filamento o singolo filamento e RNA a doppio filamento o singolo filamento. Le molecole di acido nucleico possono essere lineari o circolari. Genoma dei batteri rappresentato da una molecola di DNA circolare. Replicazione del DNA nei batteri avviene in maniera semiconservativa. Gli enzimi della DNA polimerasi sono coinvolti nella replicazione. La replica continua nella direzione 5¢® 3¢ avviene solo su un filamento complementare. Sono chiamati leader. Sul secondo filamento, anche la sintesi del DNA procede nella direzione 5¢® 3¢, ma su frammenti corti - kakaki. Ogni frammento è iniziato da un breve poliribonucleotide. Questi RNA servono come primer per un'ulteriore crescita della catena del DNA. Quindi l'RNA viene rimosso, lo spazio vuoto viene riempito con la DNA polimerasi e i frammenti del rendering vengono collegati mediante enzimi ligasi. Quando il ciclo di replicazione del DNA è completato, i punti di attacco del DNA figlio vengono allontanati a causa della crescita attiva della sezione della membrana batterica tra di loro. Come risultato di un complesso complesso di processi, si forma un setto intercellulare. Durante il periodo di replicazione del DNA e la formazione di un setto, la cellula cresce continuamente e si formano ribosomi e altri composti. Ad un certo punto, le cellule figlie si separano l'una dall'altra. Ogni cellula figlia ha lo stesso insieme di informazioni genetiche che era nella cellula batterica originale.
27. Coniugazione, trasformazione in microrganismi e trasduzione
Coniugazione- il trasferimento di materiale genetico da una cellula batterica (donatrice) ad un'altra (ricevente) durante il loro contatto diretto. Un ceppo è il donatore (maschio) e l'altro è il ricevente (femmina). Le cellule donatrici hanno il fattore sessuale F. È un plasmide coniugativo ed è una molecola di DNA chiusa in modo circolare. Il fattore sessuale F ha la capacità di essere incluso nel genoma del batterio e quindi dalla struttura citoplasmatica si trasforma in un frammento del cromosoma. Durante la coniugazione, le cellule donatrici F+ sono collegate alle cellule riceventi F- utilizzando un ponte di coniugazione, uno speciale tubo protoplasmatico formato dalla cellula F+. Nella cellula donatrice, sotto l'influenza dell'enzima endonucleasi nel punto di introduzione del fattore F, la catena del DNA si rompe. L'estremità libera di uno dei filamenti di DNA inizia gradualmente a muoversi attraverso il ponte di coniugazione nella cellula ricevente e viene immediatamente completata in una struttura a doppio filamento. Il secondo filamento viene sintetizzato sul filamento di DNA rimasto nella cellula: il donatore. Il ponte di coniugazione è molto fragile, si rompe facilmente e l'intera catena non ha il tempo di attraversarla. Quando coniugato, il fattore sessuale, insieme a un frammento di DNA, passa talvolta in una cellula femminile, trasformandola in una cellula maschile e trasferendo ad essa le proprietà controllate dal frammento cromosomico del donatore. Viene chiamato il processo di trasferimento delle informazioni genetiche con l'aiuto del fattore sesso sesduzione . trasduzione- trasferimento di geni da una cellula batterica all'altra con l'aiuto di un batteriofago. Viene trasdotto un gene, raramente 2 e molto raramente 3 geni collegati. Durante il trasferimento del materiale genetico, una parte della molecola del DNA fagico viene sostituita. Il fago perde il proprio frammento e diventa difettoso. L'incorporazione di materiale genetico nel cromosoma del batterio ricevente avviene mediante un meccanismo di tipo crossover. C'è uno scambio di materiale ereditario tra le regioni omologhe del cromosoma del ricevente e il materiale introdotto dal fago. Esistono tre tipi di trasduzione: aspecifica, specifica e abortiva. In trasduzione aspecifica durante l'assemblaggio delle particelle fagiche, qualsiasi frammento di DNA del batterio colpito può essere incluso nella loro testa insieme al DNA fagico. In trasduzione specifica Il profago è incluso in un determinato punto del cromosoma batterico e trasduce alcuni geni situati nel cromosoma della cellula donatrice accanto al profago. Trasduzione abortiva - un frammento di cromosoma donatore trasferito a una cellula ricevente non è sempre incluso nel cromosoma del ricevente, ma può essere conservato nel citoplasma della cellula (solo in una delle cellule figlie). Trasformazione– assorbimento del DNA isolato del batterio donatore da parte delle cellule del batterio ricevente. 2 cellule batteriche prendono parte al processo di trasformazione: il donatore e il ricevente. Un agente di trasformazione è una parte della molecola di DNA del donatore che viene introdotta nel genotipo del ricevente, modificandone il fenotipo. Molecole o frammenti di molecole di DNA vengono rilasciati dalle cellule donatrici nell'ambiente. In primo luogo, questo DNA viene adsorbito sulla parete cellulare del ricevente. Quindi, attraverso alcune sezioni della sua parete, con l'aiuto di speciali proteine cellulari, il DNA viene attirato nella cellula. Nella cella ricevente, diventa a filamento singolo. Una delle catene dell'enzima trasformante è inclusa nel DNA del ricevente. Questa catena entra in sinossi con la regione omologa del cromosoma del ricevente e vi si integra attraverso il crossing over. In questo caso, una parte del DNA del ricevente viene sostituita dall'enzima del donatore. La molecola di DNA con l'inserimento del sito trasformante risulta essere ibrida. Al successivo raddoppio, appare una normale molecola di DNA figlia, l'altra viene trasformata. È stato stabilito che la capacità dei batteri riceventi di trasformarsi è determinata dal loro stato fisiologico. Questo stato fisiologico è chiamato competenza. Solo le grandi molecole di DNA hanno capacità di trasformazione. I batteri hanno mantenuto l'omologia di alcune regioni del DNA.
28. Concetti: mutazione, mutagenesi, mutante. Classificazione delle mutazioni
Mutazione - Mutagenesi- il processo di mutazione. Mutageno mutante- un esemplare in cui si è manifestata la mutazione. Classificazione: IO. Per quanto possibile ereditarietà 1. somatica, originata nelle cellule del corpo e non ereditaria, ma nel corpo compare un clone di cellule mutanti, una delle cause del cancro. 2. vengono ereditati i generativi nei gameti o nello zigote II Dall'impatto sul modo di vivere. 1 superlitale o benefico: aumenta la vitalità. 2 neutro - non pregiudica la redditività. 3 nocivo - inferiore, incluso a) sub-letale - sopravvivenza dal 50-100% b) semi-letale - sopravvivenza non superiore al 50%. 4. letale - esito fatale al 100% III Secondo la capacità di manifestarsi negli eterozigoti. 1. dominante - appare nella prima generazione. 2. recessivo - manifestato quando un gene mutante recessivo passa in uno stato omozigote. IV. nella direzione della mutazione. 1. diretto - dalla norma alla mutazione. 2. retromarcia - da mutazione a normale. V. Per motivi di accadimento. 1. spontaneo - si verificano in condizioni naturali. 2. indotto - ottenuto artificialmente. VI. Per fenotipo. 1. morfologico: un cambiamento nell'esterno e struttura interna. 2. fisiologico - influenza la fertilità, la produttività, la resistenza. 3. biochimico - per il metabolismo. 4. comportamentale - sul comportamento. VII. Per la natura del cambiamento nel materiale genetico. 1. genomico o numerico. 2. cromosomica o strutturale. 3. gene o punto. 4. citoplasmatico.
29. Mutazioni genomiche, cromosomiche, geniche, citoplasmatiche
Mutazione - un cambiamento permanente nel DNA e nel cariotipo di un individuo. Mutazione genomica - variazione del numero di cromo-m nel cariotipo. 1) poliploidia: un cambiamento nel numero di cromo-m, un multiplo dell'insieme aploide. n - aploidi, 3n - triploidi. Utilizzato nella produzione vegetale, in particolare n, 3n. Nelle piante, questo è possibile; possono riprodursi vegetativamente. Negli animali, il 100% dei poliploidi muore allo stadio embrionale. Cause della poliploidia: a) non disgiunzione dell'intero insieme di cromo-m nella meiosi, b) errore durante la fecondazione. 2) aneuploidia - un aumento (diminuzione del numero di cromo-m nel cariotipo di 1-2. 2n + 1 - trisomia (sindrome di Down). 2n + 2 - tetrosomia. 2n-1- monosomia (sindrome di Turner). 2n -2 - nulisomia Il motivo è una violazione della discrepanza in una coppia di cromo-m nell'anafase I. Mosaicismo: parte delle cellule del corpo ha un insieme anormale di cromo-m a causa di una violazione della mitosi durante i primi anni schiacciamento dello zigote. Mutazione cromosomica- cambiare la forma, la dimensione del cromo, l'ordine dei geni in esso contenuti. Possono essere equilibrati (non c'è perdita o eccesso di materiale genetico, non compaiono fenotipicamente) e sbilanciati. tipi: intracromosomico (duplicazione - come risultato di un incrocio diseguale nei cromosomi omologhi, una sezione di un cromo-noi di una coppia raddoppia - sopravvivenza; frammentazione - spezzare il cromo-noi - letale; inversione - capovolgere il cromo-noi sezione di 180º - non pregiudica la vitalità; carenze - perdita di una sezione cromosomica: a) delezioni - perdita di una sezione interna, b) carenza - perdita della fine del cromo - più del 2% letale) e intercromosomica - traslocazione - movimento di una sezione da un cromo all'altro, non omologa ad esso (a) se lo scambio è reciproco - traslocazione reciproca, b) se non reciproco - trasposizione, c) se 2 cromo a un braccio si fondono nella regione del centromero, formano uno uguale -braccio, allora questa è la traslocazione di Robertson - mortalità embrionale). mutazione genetica- un cambiamento nei singoli nucleotidi all'interno di un gene. Potrebbe esserci una perdita, inserimento, sostituzione di uno con un altro o trasferimento in un altro luogo, un capovolgimento di diversi nucleotidi di 180º. Il nucleotide interessato dalla mutazione è il sito. 5 tipi (sintesi proteica) proteina originale. 3 tipi (trascrizione): 1) mutazione missenso - la sostituzione di un nucleotide in una tripletta sostituisce un amminoacido in una proteina. 2) sciocchezze: una sostituzione nucleotidica trasforma una tripletta in un terminatore. 3) lettura della mutazione frame shift - l'inserimento o la cancellazione di un nucleotide cambia la composizione aminoacidica della proteina. Mutazione citoplasmatica - i cambiamenti nel DNA dei mitocondri e dei plastidi vengono trasmessi solo attraverso la linea materna.
30. Classificazione dei mutageni. Antimutageni
Mutageno- un fattore che provoca una mutazione. Classi: fisico(I principali mutageni sono le radiazioni ionizzanti, i raggi ultravioletti e la temperatura elevata. Il gruppo di radiazioni ionizzanti comprende raggi X, raggi γ e particelle β, protoni, neutroni. Le radiazioni ionizzanti, penetrando nelle cellule, estraggono gli elettroni da molecole, che porta alla formazione di ioni caricati positivamente.Gli elettroni rilasciati sono attaccati ad altre molecole, che si caricano negativamente.Come risultato dell'irradiazione cellulare, si formano i radicali liberi dell'idrogeno (H) e dell'idrossile (OH), che danno il composto H2O2.Tali trasformazioni nelle molecole di DNA e nel cariotipo portano a un cambiamento nelle funzioni dell'apparato genetico delle cellule, l'emergere di mutazioni puntiformi.Le radiazioni ionizzanti possono interrompere i processi di divisione nelle cellule somatiche, provocando disturbi e formazioni maligne ), chimico(si tratta di sostanze di natura chimica che possono indurre mutazioni: composti alchilanti (dimetil e dietil solfato, fotrin), analoghi delle basi azotate e degli acidi nucleici (caffeina), coloranti (acridina gialla e arancione), acido nitroso, perossidi, pesticidi, fertilizzanti minerali (nitrati) I mutageni chimici inducono mutazioni geniche e cromosomiche) e biologico(questi sono gli organismi viventi più semplici che causano mutazioni negli animali: virus, batteri. I mutageni biologici causano un'ampia gamma di mutazioni nelle cellule animali (cromosomiche). Antimutageni- sostanze che riducono in varia misura il livello di mutabilità. Una loro caratteristica importante è la stabilizzazione del processo di mutazione a livello naturale. Sono caratterizzati da un'azione fisiologica (a dosi elevate possono agire come mutageni - arginina). I singoli mutageni sono caratterizzati dalla specificità dell'azione: sono efficaci solo in relazione ad aberrazioni cromosomiche o mutazioni genetiche. Meccanismo di azione gli antimutageni sono associati alla neutralizzazione del mutageno prima della sua interazione con il DNA; attivazione di sistemi enzimatici per la detossificazione degli inquinanti provenienti dall'ambiente; prevenire errori nel processo di replicazione del DNA. Gruppi di antimutageni: 1) vitamine e provitamine (la vitamina E riduce l'effetto mutageno delle radiazioni ionizzanti e dei composti chimici; la vitamina C aiuta a ridurre la frequenza delle aberrazioni cromosomiche causate dalle radiazioni ionizzanti; la vitamina A riduce la mutazione naturale e artificiale nelle cellule animali; la vitamina B riduce l'azione dei composti alchilanti, l'irradiazione ultravioletta migliorando la riparazione.) 2) aminoacidi (arginina, istidina, metionina, cisteina). 3) enzimi (perossidasi, catalasi). 4) agenti farmacologici (interferone). 5) un gruppo di sostanze con proprietà antiossidanti (derivati dell'acido gallico). 6) composti complessi. Modi per ridurre le concentrazioni sostanze nocive: creazione di tecnologie non rifiuti; passaggio dai mezzi di controllo chimici in agricoltura a quelli biologici innocui; creazione di varietà vegetali resistenti che non necessitano di protezione chimica; rilevazione di mutageni nell'ambiente e loro ritiro.
34. La legge delle serie omologhe nella variabilità ereditaria e il suo significato
Vavilov ha formulato la legge della serie omologica della variabilità ereditaria: 1) specie e generi geneticamente vicini sono caratterizzati da serie simili di variabilità ereditaria con tale regolarità che, conoscendo il numero di forme all'interno di una specie, si può prevedere l'esistenza di forme parallele in altre specie e generi. Più i generi ed i linneon sono vicini sono geneticamente collocati nel sistema generale, più completa è la somiglianza nella serie della loro variabilità; 2) intere famiglie di piante, in genere, sono caratterizzate da un certo ciclo di variabilità, passando per tutti i generi e le specie che compongono la famiglia. Questa legge è universale. La somiglianza delle mutazioni è stata trovata non solo nelle piante, ma anche negli animali. Pertanto, è stata notata la comparsa di forme simili di anomalie in diverse specie animali, il che indica la somiglianza della struttura di molti enzimi e proteine e, di conseguenza, la somiglianza dei loro genotipi. Questi dati confermano la legge delle serie omologhe. Conoscendo le forme di anomalie in una specie di animali, si dovrebbe presumere che siano presenti o possano insorgere in un'altra specie, prossima alla prima in origine.
35. Ingegneria genetica
Ingegneria genetica- una branca della biotecnologia legata alla costruzione mirata di nuove combinazioni di materiale genetico in grado di riprodursi in una cellula e sintetizzare un prodotto specifico. L'ingegneria genetica risolve i seguenti compiti: 1) ottenere geni mediante la loro sintesi o isolamento dalle cellule; 2) ottenere molecole di DNA ricombinante; H) clonazione di geni o strutture genetiche; 4) l'introduzione di geni o strutture genetiche nella cellula e la sintesi di una proteina estranea. Ottenere geni . Due vie: chimica ed enzimatica. Chimico sintetizzando il gene del lievito alanina t - RNA. , tuttavia, il gene t-RNA dell'alanina non ha funzionato quando è stato introdotto nella cellula di Escherichia coli, perché non aveva un promotore e codoni terminali che segnalano il completamento della sintesi dell'mRNA. Effettuata la sintesi del gene soppressore tirosina t - RNA - si è rivelata efficiente. Chimico-enzimatico trovato l'enzima trascrittasi inversa. Con esso, i virus possono sintetizzare il DNA usando l'mRNA come modello. Sintesi enzimatica- trascrizione di un filamento complementare di DNA (gene) su molecole di RNA in una provetta. Il sistema di sintesi è una soluzione che contiene tutti e quattro i nucleotidi che compongono il DNA, gli ioni magnesio, l'enzima della trascrittasi inversa e l'RNA. Endonucleasi di restrizione (enzimi di restrizione). Un evento importante per lo sviluppo dell'ingegneria genetica è stata la scoperta nelle cellule batteriche di enzimi in grado di tagliare la molecola del DNA in luoghi rigorosamente definiti. Questi enzimi sono chiamati endonucleasi di restrizione o restringe, e viene chiamato il processo di "taglio" della molecola di DNA restrizione . palindromoè una sequenza di DNA che legge lo stesso in entrambe le direzioni, a partire dall'estremità 3' di ogni filamento. DNA ricombinanteè una molecola di DNA prodotta artificialmente. Ha la forma di un anello, include un gene che è oggetto di manipolazione genetica, e il cosiddetto vettore, che assicura la riproduzione del DNA ricombinante e la sintesi nella cellula ospite di un determinato prodotto codificato dal gene introdotto. I vettori devono avere le seguenti caratteristiche: 1) avere proprietà replicone; 2) contengono uno o più geni marcatori in modo che il fatto della sua trasmissione possa essere determinato dal fenotipo. La connessione di un vettore con un frammento di DNA può essere eseguita nei seguenti modi: utilizzando estremità adesive, sotto l'azione di endonucleasi di restrizione; sintesi aggiuntiva di frammenti polinucleotidici di ciascuna delle catene di DNA (poli-A e poli-T); connessione di punte smussate con l'aiuto di T4 lagasy. Viene chiamata la riproduzione in batteri di DNA ricombinante identico clonazione. Ogni clone batterico contiene il proprio DNA ricombinante. Introduzione di molecole ricombinanti nella cellula e sintesi di una proteina estranea. Molto spesso, le molecole ricombinanti vengono introdotte nelle cellule batteriche con il metodo di trasformazione. Negli ultimi anni è stata prestata molta attenzione alla creazione di vaccini geneticamente modificati. Gli antigeni sono ottenuti da microrganismi ricombinanti o colture cellulari in cui viene introdotto un determinato gene dell'agente patogeno. Questo metodo è stato utilizzato per ottenere materiale per la vaccinazione contro l'epatite B, l'influenza A, la malaria, l'afta epizootica, la rabbia, ecc. I ceppi batterici che producono sostanze attive nell'uomo e negli animali possono essere utilizzati per la produzione industriale di farmaci.
36. Ingegneria cellulare. Ottenere anticorpi monoclonali
Sotto ingegneria cellulare comprendere il metodo per costruire un nuovo tipo di cellule in base alla loro coltivazione, ibridazione e ricostruzione. La coltura cellulare è un metodo per mantenere la vitalità delle cellule al di fuori del corpo in condizioni create artificialmente di mezzi nutritivi liquidi o densi. Per la coltivazione possono essere utilizzate cellule di vari organi, linfociti, fibroblasti, embrioni, cellule renali animali e umane, cellule tumorali umane, ecc.. Vengono chiamate colture preparate direttamente dai tessuti del corpo primario. Nella maggior parte dei casi, le cellule di coltura primaria possono essere trasferite dal piatto di coltura e utilizzate per ottenere secondario colture che possono essere innestate consecutivamente per settimane e mesi. La tecnologia per coltivare alcune cellule animali è così ben sviluppata che può essere utilizzata per scopi industriali per ottenere vari prodotti. Sono usati come medicinali. Ottenere anticorpi monoclonali. L'introduzione di un antigene (batteri, virus, ecc.) provoca la formazione di una varietà di anticorpi contro molti determinanti dell'antigene. Nel 1975, gli anticorpi monoclonali sono stati ottenuti utilizzando la tecnologia dell'ibridoma. Anticorpi monoclonali sono immunoglobuline sintetizzate da un singolo clone di cellule. Un anticorpo monoclonale si lega a un solo determinante antigenico per molecola di antigene. Tecnologia dell'ibridoma - fusione mediante polietilenglicole di linfociti della milza di organismi precedentemente immunizzati con un antigene specifico con cellule tumorali capaci di divisione infinita. Vengono selezionati i cloni cellulari che sintetizzano gli anticorpi necessari. ibridomi- cloni cellulari immortali che sintetizzano anticorpi monoclonali. L'ottenimento e l'utilizzo di anticorpi monoclonali è uno dei risultati più significativi dell'immunologia moderna. Possono essere utilizzati per identificare qualsiasi sostanza immunogena. In medicina, gli anticorpi monoclonali possono essere utilizzati per diagnosticare il cancro e determinare la localizzazione del tumore, per diagnosticare l'infarto del miocardio. Per l'uso in terapia, gli anticorpi monoclonali possono essere combinati con un farmaco a causa della specificità degli anticorpi, portano questa sostanza direttamente alle cellule tumorali o ai patogeni, il che può aumentare significativamente l'efficacia del trattamento. Gli anticorpi monoclonali possono essere utilizzati per determinare il sesso nei bovini nella fase di sviluppo preimpianto, nonché per standardizzare i metodi per la tipizzazione dei tessuti nei trapianti di organi, nello studio delle membrane cellulari e per costruire mappe antigeniche di virus e agenti patogeni.
37. Trapianto e clonazione di embrioni di mammiferi
Trapianto- un metodo di riproduzione accelerata di animali altamente produttivi ottenendo e trasferendo uno o più embrioni da animali di alto valore (donatori) ad animali di minor valore (destinatari). L'uso del trapianto consente di ottenere una prole decine di volte più da una femmina geneticamente preziosa. trucchi: 1) induzione ormonale della superovulazione; 2) inseminazione dei donatori con seme di produttori valutati dalla qualità della prole; 3) estrazione e valutazione della qualità degli embrioni, conservazione e trapianto o crioconservazione di embrioni in azoto liquido, scongelamento e trapianto. Obiettivi: 1) riproduzione di individui geneticamente pregiati; 2) ottenere animali identici separando gli embrioni precoci. 3) conservazione di geni mutanti, piccole popolazioni; 4) ottenere prole da animali sterili, ma geneticamente pregiati secondo il genotipo; 5) rilevamento di geni recessivi dannosi e anomalie cromosomiche; b) aumentare la resistenza degli animali alle malattie; 7) acclimatamento di animali importati di razze straniere; 8) determinare il sesso dell'embrione e ottenere animali di un certo sesso; 9) trapianti interspecifici; 10) ottenere animali chimerici che si sviluppano da embrioni precoci ottenuti da blastomeri di animali diversi. Clonazione - ottenere cloni embrionali. metodo di trapianto nuclei di cellule somatiche di embrioni in uova enucleate di rane. I nuclei delle uova di rana sono stati distrutti dai raggi ultravioletti, quindi in ciascuna delle uova è stato introdotto un nucleo da una cellula differenziata di un girino che nuota. Tali nuclei hanno causato lo sviluppo di embrioni geneticamente identici e rane adulte (clone girino). Metodo di coltivazione cellule della pelle di rane adulte. Quando sono stati utilizzati nuclei di cellule somatiche di animali adulti, lo sviluppo di cloni era limitato allo stadio girino. I nuclei degli organismi adulti e persino degli embrioni tardivi, per qualche motivo, perdono la loro potenza. Metodo di separazione degli embrioni in una fase iniziale di sviluppo. Se il numero di cellule embrionali (blastomeri) non supera 16, non sono ancora differenziate. Ciò ti consente di separare gli embrioni (blastula) in 2 o più e ottenere gemelli identici.
38. Animali chimerici e transgenici
concetto chimera indica un animale composito - una combinazione artificiale di cellule embrionali di due o più animali. Gli animali possono essere della stessa razza o razze diverse e anche tipi diversi. Due metodi per ottenere le chimere: 1) aggregazione - combinando due o più morule o blastocisti in un embrione; 2) iniezione - microiniezione di cellule della massa intracellulare della blastocisti donatrice nel blastocele dell'embrione ricevente. Esistono chimere intraspecifiche e interspecifiche di animali da laboratorio e animali da allevamento. Nella progenie di animali chimerici, il genotipo parentale non viene preservato, si verifica la scissione e vengono violate preziose combinazioni genetiche. Transgenico animali nel cui genoma sono integrati geni estranei. Trasgenosi- trasferimento sperimentale di geni isolati da un certo genoma o sintetizzati artificialmente in un altro genoma In numerosi esperimenti, è stato riscontrato che i topi che si sviluppano da uno zigote in cui è stato introdotto DNA estraneo contengono frammenti di questo DNA nel loro genoma e talvolta avere ed espressione di geni estranei. Ai topi sono stati iniettati geni: emoglobina di coniglio, β-globina umana, interferone leucocitario umano, ratto e ormone della crescita umano. Schema per ottenere animali transgenici: 1) selezione, produzione e clonazione di un gene estraneo; 2) ottenere zigoti e identificare pronuclei; H) microiniezione di un certo numero di copie geniche nel pronucleo visibile; 4) trapianto dello zigote nel tratto genitale di una femmina ormonale preparata; 5) valutazione degli animali nati per genotipo e fenotipo.
39. Dominio completo. Esempio e schema
Pieno dominio - quando negli eterozigoti l'allele dominante sopprime completamente quello recessivo. Esempio: nelle cavie, la lana arruffata domina su quella liscia. A - arruffato, a - liscio: Aa * Aa \u003d AA, Aa, Aa, aa; b) Aa * aa \u003d Aa, Aa, aa, aa. Può essere sia dominante che recessiva.
40. Dominanza incompleta. Esempio e schema
Negli eterozigoti, il tratto recessivo si manifesta parzialmente, quindi differisce dagli omozigoti dominanti per un grado minore di sviluppo dei tratti dominanti. A - rosso, a - bianco: 1) AA * aa \u003d Aa 2) Aa * Aa \u003d AA, Aa, Aa, aa.
41. Eredità intermedia. Esempio e schema
Negli eterozigoti, gli alleli in una coppia sono uguali, quindi entrambi i tratti alternativi appaiono con la stessa intensità. Tali alleli uguali sono indicati da una lettera maiuscola con un indice: A - rosso, A "- bianco, AA" - roano. 1)AA*A"A"=AA" 2)AA"*AA"=AA,2AA",A"A"
42. Sovradosaggio. L'eterosi e il suo utilizzo in zootecnia
sovradominanza la superiorità dei figli sui genitori. eterosi- la superiorità dei figli sui genitori in termini di produttività, fertilità, vitalità. Appare solo in F1, al fine di mantenere l'eterosi per diverse generazioni, viene utilizzato un tipo speciale di incrocio: una variabile. L'eterosi si ottiene accoppiando genitori omozigoti di genotipi diversi in modo che l'eterozigosi aumenti nei bambini, ma anche in questo caso l'eterosi non si verifica sempre, ma solo con una combinazione riuscita di geni parentali. tipi: 1) vero - la superiorità dei figli sul miglior genitore (padre); 2) ipotetico - superiorità sulla media aritmetica della produttività dei genitori; 3) parente - superiorità sul peggior genitore (madre). Se i bambini sono peggio dei peggiori genitori - depressione ibrida. Ipotesi: 1) Ipotesi di dominanza. Nei bambini, i geni dominanti che sono stati selezionati e hanno un effetto significativamente benefico sul corpo sopprimono l'effetto del gene recessivo. 2) Ipotesi di sovradominanza. Gli eterozigoti hanno una composizione più diversificata di enzimi e un livello di metabolismo significativamente più alto. 3) Ipotesi di equilibrio genetico. Con un aumento della presenza eterozigote di nuove combinazioni di geni in base al tipo di epistasi e complementarità, comprese le combinazioni favorevoli.
43. Azione pleiotropica dei geni. Esempio e schema
Pleotropia- (divisione multipla del gene) - un gene interessa 2 o più tratti, tk. controlla la sintesi degli enzimi coinvolti nei vari processi metabolici nelle cellule e nell'organismo nel suo insieme. T - bianco, ts - beige: 1) Tta*tsts=Tts,Tts,tats,tsta; 2) Tts*tats=Tta,Tts,tsta,tsts.
44. Allelismo multiplo. Esempio e schema
Ogni gene ha normalmente 2 alleli. A volte, a seguito di una mutazione, in un gene si formano più di 2 alleli. L'insieme forma una serie di alleli di un dato gene, denotato da una singola lettera con indici diversi. Esempio: pelo di coniglio: C-agouti, csh - cincillà, ch - himalayano, c - albino. In una serie, possono esserci diversi tipi di dominanza contemporaneamente. С>сsh> ch> с – dominio completo; сsh> ch, ch> с – dominanza incompleta. Ogni organismo può avere solo 2 alleli di una serie comune, uguali o differenti.
45. Co-dominanza. Esempio e schema
Codominanza- manifestazione nella prole dei segni di entrambi i genitori - il tipo di eredità dei gruppi sanguigni e delle proteine polimorfiche. A KRS 2 tipi di gruppi sanguigni (Hb): Hb (in gradi) A, Hb (in gradi) B: 1) HvA / HvA * HvB / HvB = HvA / HvB; 2) NvA / NvV * NvA / NvV \u003d NvA / NvA, 2NvA / NvV, NvV / NvV.
46. Età, analisi, incroci reciproci. Esempio. Uso pratico
Viene chiamato l'incrocio di ibridi di prima generazione (Aa) con individui simili per genotipo a forme parentali (AA o aa) restituibile. A - bianco, a - nero: Aa * AA \u003d 2Aa, 2AA. 2) Aa*aa=2Aa,2aa. Viene chiamato l'incrocio con una forma madre recessiva (aa). analizzando. Viene utilizzato nell'analisi ibridologica quando è necessario stabilire il genotipo di un individuo di nostro interesse. A - bianco, a - nero: Aa * aa \u003d 2Aa, 2aa. Le inclinazioni ereditarie recessive in un organismo eterozigote rimangono invariate e riappaiono quando incontrano le stesse inclinazioni ereditarie recessive. successivamente sulla base di queste osservazioni. Incrocio, in cui le forme originali dei genitori sono invertite - reciproco e comp. di 2 incroci di diretto e rovescio. Ampiamente usato nell'allevamento di pollame e suini.
47. Leggi mendeliane dell'ereditarietà. Eredità dei tratti non mendeliani
I legge - l'uniformità della prima generazione di ibridi (la regola del dominio). Quando si incrociano 2 organismi omozigoti che differiscono l'uno dall'altro in una coppia di tratti alternativi, l'intera prima generazione dell'ibrido apparirà uniforme e porterà il tratto di un genitore (soggetto a dominio completo). Legge 2 - la legge della scissione dei tratti - nella prole ottenuta dall'incrocio di ibridi di prima generazione si osserva un fenomeno di scissione: un quarto degli individui di ibridi di seconda generazione ha un carattere recessivo, tre quarti sono dominanti. Divisione per fenotipo - 3:1, per genotipo -1:2:1. Con una dominanza incompleta nella progenie di ibridi (F2), la scissione per genotipo e fenotipo coincide (1:2:1). Tutti gli organismi omozigoti hanno le caratteristiche dei loro genitori: dominanti o recessivi, tutti gli organismi eterozigoti hanno caratteristiche intermedie. 3a legge - combinazione indipendente(ereditarietà) di tratti e geni - quando si incrociano 2 individui omozigoti, che differiscono tra loro in due coppie di tratti alternativi, i geni ei tratti corrispondenti vengono ereditati indipendentemente l'uno dall'altro e combinati in tutte le possibili combinazioni. Questa legge si applica solo all'eredità di geni alternativi situati in diverse coppie di cromosomi omologhi. Esempio: il gene per colorare i semi di pisello si trova in una coppia di cromosomi e nell'altra si trovano i geni che determinano la forma dei semi di pisello. Eredità non mendeliana dei tratti. 1) eredità legata al sesso; 2) malattie mitocondriali di 1a classe: la partecipazione di una proteina mutazionale alle reazioni della sintesi di ATP; la causa della mutazione nei geni è il DNA mitocondrale; 3) consanguineità genomica, quando i geni paterni e materni funzionano in modo diverso. I geni paterni sono importanti per lo sviluppo della placenta e i geni materni per lo sviluppo. corpo dell'embrione. Se 2 spermatozoi penetrano in un ovulo privo di nucleo. Quindi si forma uno zigote con un insieme diploide di cromosomi paterni: i tessuti dell'embrione non si sviluppano. Se ci sono 2 serie di cromosomi materni, si sviluppa un tumore embrionale: teratoma.
48. Epistasi. Esempio e schema.
Epistasi - soppressione dei geni da una coppia di alleli dei geni dominanti e recessivi da un'altra coppia di alleli. Gene soppressivo - epistatico o soppressore o inibitore; il gene soppressore è ipostatico. Specie: 1) dominante - il soppressore è il gene dominante 12:3:1 o 13:3; 2) gene recessivo - soppressore - recessivo 9:7 o 9:3:4. A - grigio (soppressore), a - non influisce, B - nero, c - rosso. 1) AABB * aavv \u003d AaBv; 2) AaBv * AaBv \u003d 2Aavv, AABB, 2AABv, Aavv, 2AaBB, 4AaBv, aaBB, 2aaBv, aavv. 12:3:1
49. In omaggio. Esempio e schema
In omaggio- geni complementari - dominanti non allelici, che, quando combinati nello stato omo- ed eterozigote, provocano lo sviluppo di un nuovo tratto che i genitori non avevano. Tuttavia, questo nuovo tratto è un atavismo, ovvero la complementarità è caratterizzata da un ritorno al fenotipo selvaggio in F1. 9:7 o 9:3:4 o 9:6:1. Nei piselli dolci, il colore del fiore è determinato da 2 coppie di geni. A, a - B, c - bianco, A? B? - viola. 1) Aavv * aaBB \u003d AaVv - viola; 2) АаВв*АаВв=9:7
50. Neoplasie. Esempio e schema
Neoplasia - questa è una sorta di complementarietà. È caratterizzato dal fatto che in F1 è apparso un nuovo tratto che i genitori non avevano e che non si trovavano in natura. 9:3:3:1 (F2). A - rosa, a - non influisce, B - pisello, c - non influisce, aavb - semplice, A? B? - noce (nuova crescita). 1) Avv*aaBB=AaVv; 2) АаВв*ААВв=9А?В?, 3А?вв, 3аВ?, aavv.
51. I geni sono modificatori. Esempio e schema
Geni - modificatori- non hanno la propria influenza sul tratto, ma modificano l'azione di altri geni da coppie non alleliche, provocando così modificatori (cambiamenti) nei tratti semplici. 9:3:4 (A2) Ad essi sono associati i concetti di penetranza, espressività. Penetrazione- la capacità di un gene di manifestarsi fenotipicamente, è espressa in percentuale ed è completa (in tutti gli individui della popolazione che hanno questo gene, appare come un tratto) e incompleta (in alcuni individui il gene è presente, ma non appare esternamente). Espressività - il grado di manifestazione del tratto, cioè lo stesso tratto in individui diversi si esprime con diversa intensità. A - nero, a - marrone, B - la modifica indebolisce il nero in fumoso, A? B? - fumoso, dentro - non intacca. 1) Avv*aaBB=AaVv; 2) АаВв*АаВв=9А?В?, 3А?вв, 4а??
52. Polimeria. Esempio e schema. Caratteristiche dell'ereditarietà dei caratteri quantitativi
Polimerismo- un tratto è influenzato da diversi geni non allelici, ma che agiscono in modo simile. Tali geni sono chiamati polimerici (multipli). Hanno un effetto additivo (somma), cioè più tali geni, più pronunciato è il tratto che definiscono. 15:1 o 1:4:6:4:1 - per le caratteristiche qualitative; 1:4:6:4:1 - per quantità (F2). Il colore del chicco nel grano è determinato da 2 coppie di geni polimerici. A1 - AAAA - rosso scuro -1; a1 - AAAa - rosso-4; A2 - Aaaa - rosso chiaro -6; a2 - Aaaa - rosso pallido - 4; a 1) A1A1A2A2*a1a1a2a2=A1a1A2a2; 2) А1а1А2а2*А1а1А2а2=1:4:6:4:1
53. Il fenomeno dell'ereditarietà legata. Collegamento completo di geni e tratti
I geni situati sullo stesso cromosoma sono gruppo frizione . Legame di geni- questa è l'eredità congiunta di geni situati sullo stesso cromosoma. Il numero di gruppi di collegamento corrisponde al numero aploide dei cromosomi. Il legame di geni localizzati sullo stesso cromosoma può essere completo o incompleto. Presa completa: Morgan incrociò femmine nere dalle ali lunghe con maschi grigi dalle ali rudimentali. Nella Drosophila, il colore grigio del corpo domina sul nero, le ali lunghe dominano le ali rudimentali. Corpo grigio - A, corpo nero a; alato lungo - B, ali rudimentali - c. Durante la spermiogenesi durante la meiosi, i cromosomi omologhi divergono in diverse cellule germinali. 1) AA//AB*av//av=4AB//av; 2) AB//av*AB//av=AB//AB, AB//av, av//AB, av//av. Se i geni si trovano negli autosomi, allora con il collegamento completo in F1 ci sarà uniformità nel fenotipo e in F2 - 3: 1, non importa quanti segni differiscono i genitori, perché. viene studiata una coppia di cromosomi.
54. Il fenomeno del legame incompleto nell'eredità dei tratti
Come risultato dell'incrocio, i discendenti avevano una combinazione di tratti, come nelle forme parentali originali, ma gli individui apparivano con una nuova combinazione di tratti - frizione incompleta. B - grigio, c - nero, V - normale, v - rudimentale. Bv||Bv*bV||bV=Bv||bV; le femmine della prima generazione sono state incrociate con analizzatori maschi: BV//bV*bv//bv=Bv//bv,bV//bv – non crossover. Bv//bV*bv//bv=2bv//bv, 2BV//bv – crossover. Viene chiamato lo scambio di cromosomi omologhi con le loro parti crossover o crossover. Vengono chiamati gli individui con nuove combinazioni di tratti formati come risultato dell'incrocio incroci. Il numero di apparizioni di nuove forme dipende dalla frequenza di crossover, che è determinata dalla seguente formula: Frequenza di crossover = (Numero di forme di crossover) 100 / Numero totale di discendenti. Il suo valore pari all'1% viene preso come unità di misura della croce. La chiamano morganida. La quantità di crossover dipende dalla distanza tra i geni studiati. Più i geni sono distanti l'uno dall'altro, più spesso si verifica il crossover; più vicini si trovano, meno è probabile che si attraversino.
55. Mappe dei cromosomi. Un esempio della loro costruzione
Mappa cromosomica- disposizione di geni su un cromosoma. I geni si trovano sui cromosomi in una sequenza lineare a determinate distanze l'uno dall'altro. Viene chiamato il fenomeno dell'inibizione del crossing-over in un'area attraverso il crossing-over in un'altra interferenza. Minore è la distanza che separa i tre geni, maggiore è l'interferenza. Tenendo conto della disposizione lineare dei geni nel cromosoma, prendendo la frequenza di attraversamento come unità di distanza, Morgan ha compilato la prima mappa della posizione dei geni in uno dei cromosomi della Drosophila: h___13.6___ y___28.2___b. Quando si costruiscono mappe, non indicano la distanza tra i geni, ma la distanza di ciascun gene dal punto zero dell'inizio del cromosoma. L'allele dominante è indicato da una lettera maiuscola, l'allele recessivo è indicato da una lettera minuscola. Dopo aver costruito le mappe genetiche, è sorta la domanda se la posizione dei geni nel cromosoma, costruita sulla base della frequenza di attraversamento, corrisponda alla vera posizione. Ogni cromosoma ha specifici modelli di disco lungo la sua lunghezza, il che rende possibile distinguere le sue diverse parti l'una dall'altra. I cromosomi con diversi riarrangiamenti cromosomici a seguito di mutazioni sono serviti come materiale di prova: i singoli dischi erano mancanti, oppure erano invertiti o raddoppiati. Le distanze fisiche tra i geni sulla mappa genetica non corrispondono esattamente a quelle citologiche stabilite. Tuttavia, ciò non riduce il valore delle mappe genetiche dei cromosomi per prevedere la probabilità della comparsa di individui con nuove combinazioni di tratti. Sulla base dell'analisi dei risultati di numerosi esperimenti con la Drosophila, ha formulato T. Morgan teoria dei cromosomi ereditarietà, la cui essenza è la seguente: 1) i geni si trovano sui cromosomi, si trovano in essi linearmente a una certa distanza l'uno dall'altro; 2) i geni localizzati sullo stesso cromosoma appartengono allo stesso gruppo di legame. Il numero di gruppi di collegamento corrisponde al numero aploide dei cromosomi; H) i tratti i cui geni sono sullo stesso cromosoma sono ereditati legati; 4) nella progenie di genitori eterozigoti, possono sorgere nuove combinazioni di geni situati nella stessa coppia di cromosomi a seguito dell'incrocio durante la meiosi. La frequenza di crossing over dipende dalla distanza tra i geni; 5) sulla base della disposizione lineare dei geni nel cromosoma e della frequenza di crossing over come indicatore della distanza tra i geni, è possibile costruire mappe dei cromosomi.
57. Bisessualità, intersessualità, iandromorfismo, chimerismo secondo cromosomi sessuali. Il ruolo degli ormoni e delle condizioni ambientali nello sviluppo dei caratteri sessuali
Qualsiasi zigote ha cromo x e autosomi, cioè ha geni sia per la femmina che per il maschio, cioè geneticamente qualsiasi organismo bisessuale(bisessuale). intersessualità- ermafroditi - individui con caratteristiche sia femminili che maschili sviluppate. 2 tipi: vero - hanno gonadi femminili e maschili a causa dello squilibrio dei geni; condizionale - hanno ghiandole di un sesso e la caratteristica sessuale esterna dell'altro sesso a causa di uno squilibrio negli ormoni. Occasionalmente trovato in insetti e animali iandromorfi- una parte del corpo ha caratteristiche femminili e l'altra - maschile. Motivi: lo zigote femminile è diviso in 2 blastomeri. Uno di loro ha perso un x-chrome-mu. La metà maschile del corpo si svilupperà da questo blastomero. Chimerismo metà dei cromosomi xx / xy si verifica negli animali multipare, nei tori - quando i cromosomi xx sono contenuti nello stesso organismo e la riproduzione dei cromosomi xy è compromessa. Con l'alimentazione normale, i maschi crescono e se gli ormoni sessuali femminili vengono aggiunti al mangime, le femmine (pesce fritto) crescono. Se la larva di un verme di mare si attacca al fondo del mare, è una femmina; se si attacca alla proboscide di una femmina, è un maschio.
58. Tipi di determinazione del sesso negli animali. Rapporto tra i sessi primari e secondari. Il problema della regolazione di genere
determinazione assicura la formazione di un egual numero di maschi e femmine, necessario per la normale autoriproduzione della specie. Tipi: 1) epigamo - il sesso di un individuo è determinato nel processo di ontogenesi, dipende dall'ambiente esterno. 2) progamo - il sesso è determinato durante la gametogenesi nei genitori dell'individuo. 3) singamico: il sesso è determinato al momento della fusione dei gameti. Rapporto tra i sessi primari e secondari: rapporto tra i sessi, il gatto è determinato al momento della fusione dei gameti, chiamati primario, sempre 1:1. Viene chiamato qualsiasi cambiamento nel rapporto tra i sessi, sia prima che dopo la nascita secondario. Di solito, dopo la nascita, si sposta a favore della femmina, quindi, in molte specie di animali e umani, nascono più maschi che femmine: conigli - 57%, umani - 51%, uccelli - 59%. Il problema della regolazione del pavimento:è di grande importanza economica. Ad esempio: nell'allevamento di bovini da latte, nell'allevamento di pollame da uova, le femmine sono desiderabili e dove il prodotto principale è la carne, i maschi sono migliori. Il problema è separare lo sperma in frazioni x e y. Metodi: 1) elettroforesi - x - gli spermatozoi hanno una carica negativa - si muovono verso il catodo, e y - gli spermatozoi - verso l'anodo. 80% di garanzia. 2) Metodo di sedimentazione - x - lo sperma è più denso e si deposita, e y - rimane in cima. 3) Usare un insieme di acidi per modificare il pH del tratto genitale femminile per creare condizioni solo per x o solo per y. 4) Partenogenesi: genogenesi - ottenimento di femmine - l'ovocita viene irradiato con raggi X. del primo ordine, ritardando così la divergenza del cromo-m, la formazione di un uovo con una serie diploide di cromo-m, una femmina si sviluppa in un gatto senza fecondazione. Androgenesi - ottenendo maschi - il nucleo dell'uovo viene ucciso dai raggi X, quindi vi entrano due spermatozoi, i nuclei si fondono, dando un insieme diploide, ci sarà un maschio. 5) Il metodo di separazione dello sperma in frazioni in base alla quantità di DNA nello sperma. 6) Più i genitori sono giovani, più è probabile che abbiano un maschio. 7) Più spermatozoi nel tratto genitale della femmina, più è probabile la nascita di un maschio. 8) Più sperma viene immagazzinato - la femmina. 9) Gli uccelli vengono nutriti: se al gallo viene aggiunto Ca, allora la femmina e se K - i maschi. 10) In ogni popolazione opera la legge dell'equilibrio, cioè il rapporto tra i sessi tende ad essere 1:1.
59. Disposizioni fondamentali della teoria cromosomica dell'ereditarietà
Sulla base dell'analisi dei risultati di numerosi esperimenti con la Drosophila, T. Morgan ha formulato la teoria cromosomica dell'ereditarietà, la cui essenza è la seguente: 1) i geni si trovano nei cromosomi, si trovano linearmente in essi a una certa distanza da ciascuno Altro; 2) i geni localizzati sullo stesso cromosoma appartengono allo stesso gruppo di legame. Il numero di gruppi di collegamento corrisponde al numero aploide dei cromosomi; H) i tratti i cui geni sono sullo stesso cromosoma sono ereditati legati; 4) nella progenie di genitori eterozigoti, possono sorgere nuove combinazioni di geni situati nella stessa coppia di cromosomi a seguito dell'incrocio durante la meiosi. La frequenza di crossing over dipende dalla distanza tra i geni; 5) sulla base della disposizione lineare dei geni nel cromosoma e della frequenza di crossing over come indicatore della distanza tra i geni, è possibile costruire mappe dei cromosomi.
60. Ereditarietà dei tratti legati al sesso
Vengono chiamati i tratti i cui geni si trovano nei cromosomi sessuali collegato al pavimento. In y - geni cromo me. quasi nessuno, quindi se dicono che il tratto è legato al sesso, allora il gene è in x-cromo. Se il gene si trova in y - cromo, di solito viene specificato. Nell'uomo sono noti circa 300 geni, situati in x - cromo e che causano malattie ereditarie. Quasi tutti sono recessivi. I più famosi sono: emofilia, daltonismo, distrofia muscolare. Se il gene recessivo della malattia è legato a x - cromo-mio, allora la portatrice è una donna e gli uomini sono malati, perché. hanno questo gene in una singola dose o stato omozigote. Poco si sa sulle malattie dominanti legate all'X, comprese alcune forme di rachitismo, alterata segmentazione della pelle. Si ritiene che una mutazione in x - cromo si verifichi più spesso nella spermatogenesi, ad es. padre e questo x-chrome-mu avranno una figlia. Ereditarietà legata a y - cromo: in y - cromo ci sono circa 35 geni, di cui 7 che causano malattie (ipertricosi, spermatogenesi alterata). Perché il padre trasmette lo zoppo solo al figlio, tali malattie sono ereditate per linea maschile e sono dette olondriache. Negli animali è nota solo l'ereditarietà recessiva legata all'X, inclusa l'emofilia nei cani, la calvizie nei vitelli, l'assenza di denti, la deformità delle zampe anteriori nei vitelli e il nanismo nei polli.
61. Eredità limitata dal sesso. Eredità controllata dal genere
Tratti di genere limitato: i loro geni si trovano negli autosomi, cioè Ce l'hanno entrambi i sessi, ma ce l'ha solo un sesso. 1) Produttività del latte. 2) Produttività delle uova. 3) Caviale di pesce (femmina). 4) Piumaggio luminoso (nei maschi). I segni indesiderati legati al sesso includono: 1) tritorchismo, 2) anomalia dello sperma (nei maschi), 3) sottosviluppo di parti degli organi genitali (nelle femmine). Tratti controllati dal genere: geni negli autosomi, cioè sono presenti in entrambi i sessi e si manifestano anche in entrambi, solo in un sesso più spesso o più intensamente che nell'altro. 1) Polled è dominante nelle pecore, recessivo negli arieti. 2) L'infezione degli ovidotti e dei dotti deferenti negli uccelli è dominante nelle femmine e recessiva nei maschi. 3) L'atassia (disturbo della coordinazione del movimento) è dominante nelle femmine e recessiva nei maschi. 4) La curvatura della chiglia negli uccelli è dominante nei maschi e recessiva nelle femmine. 5) La calvizie ereditaria è dominante negli uomini e recessiva nelle donne. 6) L'indice è più lungo dell'anulare, dominante negli uomini e recessivo nelle donne.
62. Il concetto di popolazione. Tipi. Proprietà
popolazione- un insieme di individui di una data specie che abita un certo spazio (intervallo) per lungo tempo, costituito da individui che si incrociano liberamente tra loro e sono distanti da altre popolazioni. Proprietà: 1) un gruppo di animali della stessa specie. 2) un certo numero. 3) area di distribuzione. 4) incrociarsi liberamente. 5) hanno un certo pool genetico - un insieme di alleli che compongono la popolazione. Tipi: anfibi, terrestre, suolo.
63. Fattori che modificano la struttura delle popolazioni
popolazione- un insieme di individui di una data specie, che abitano a lungo in un determinato spazio (intervallo), costituito da. di individui, il gatto si incrocia liberamente tra loro ed è distante dalle altre popolazioni. Fattori principali: mutazioni, selezione naturale e artificiale, deriva genetica, migrazione. Spontaneo mutazioni ogni gene si verifica a bassa frequenza. Le mutazioni che si verificano nelle cellule germinali della generazione dei genitori portano a un cambiamento nella struttura genetica della prole. La struttura genetica delle popolazioni cambia sotto l'influenza della selezione naturale e artificiale. Azione selezione naturale consiste nel fatto che gli individui con elevata vitalità, fecondità, cioè più adattato alle condizioni ambientali. In selezione artificiale Importanti sono i segnali di produttività e di adattabilità alle condizioni ambientali. La diffusione delle mutazioni può verificarsi a seguito di migrazioni. Quando gli allevatori di popolazioni importati erano portatori di mutazioni e diffondevano anomalie genetiche quando venivano utilizzati nella riproduzione delle popolazioni locali. La struttura genetica delle popolazioni può cambiare a causa di processi genetici casuali e automatici ( deriva genetica) è una variazione casuale non direzionale delle frequenze alleliche nella popolazione. In alcune popolazioni, l'allele mutante sostituisce completamente quello normale, il risultato della deriva genetica.
64. Selezione in popolazioni e linee pure. La legge di Hardy-Weinberg e il suo utilizzo per determinare la struttura genetica di una popolazione
popolazione- un insieme di individui di una data specie, che abitano a lungo in un determinato spazio (intervallo), costituito da. di individui, il gatto si incrocia liberamente tra loro ed è distante dalle altre popolazioni. La struttura genetica delle popolazioni cambia sotto l'influenza della selezione naturale e artificiale. Azione selezione naturale comp. in quanto individui con elevata vitalità e fecondità, cioè più adattato alle condizioni ambientali. In selezione artificiale Importanti sono i segnali di produttività e di adattabilità alle condizioni ambientali. linee pulite- prole ottenuta da un solo genitore, e avente con lui una completa somiglianza nel genotipo. A differenza delle popolazioni, sono caratterizzati da una completa omozigosi. In una linea pulita, la selezione non è possibile, perché. tutti gli individui inclusi in esso hanno un insieme identico di geni. Legge di Hardy-Weinberg: in assenza di fattori che modificano le frequenze dei geni della popolazione in qualsiasi rapporto di alleli di generazione in generazione, queste frequenze alleliche vengono mantenute costanti. Hardy e Weinberg hanno condotto una matematica analisi della distribuzione dei geni in grandi popolazioni, dove non c'è selezione, mutazione e mescolanza di popolazioni. Hanno installato. Che una tale popolazione sia in equilibrio in termini di rapporto tra genotipi, che è determinato dalla formula: p²AA + 2pqAa + q²aa = 1. dove p. è la frequenza del gene dominante A, q è la frequenza del suo allele recessivo a. Utilizzando la formula, è possibile calcolare la frequenza dei portatori eterozigoti di alcune forme di anomalie recessive nello stadio CRS, per analizzare gli spostamenti delle frequenze geniche per tratti specifici a seguito di selezione, mutazioni e altri fattori.
65. Carico genetico e metodi per la sua valutazione
carico genetico- un insieme di geni dannosi e mutazioni cromosomiche. Distinguere mutazionale(formato a causa di nuove mutazioni) e segregazione(come risultato della scissione e della ricombinazione degli alleli quando si incrociano portatori eterozigoti di mutazioni "vecchie"). La frequenza dei geni mutanti letali, semiletali e subvitali che vengono trasmessi di generazione in generazione sotto forma di carico genetico mutazionale non può essere misurata con precisione a causa della difficoltà nell'identificare i portatori. La quantità di carico genetico secondo la formula di Morton, log eS = A + BF, dove S è la parte superstite della prole; A - mortalità, B - previsto aumento della mortalità, F - coefficiente di consanguineità. Il livello di carico genetico può essere determinato sulla base della manifestazione fenotipica delle mutazioni (malformazione), dell'analisi del tipo della loro eredità, della frequenza nella popolazione. Il carico genetico della popolazione è determinato confrontando le frequenze dei nati morti in selezioni correlate e non correlate di coppie di genitori. Le mutazioni cromosomiche sono parte integrante del carico genetico. La loro contabilità viene effettuata con un metodo citologico diretto.
66. Uso della consanguineità nell'allevamento
Viene chiamato l'accoppiamento di animali imparentati consanguineità . tipi: 1) mescolanza di parentela (fratello x sorella, nonna x nipote, nipote x nonno). 2) consanguineità stretta (grado di parentela: IIxIII, IIIxII, IVxI, IxIV, IIIxIII). 3) moderato (IIIxIV, IVxIII, IVxIV), 4) distante (parenti si accoppiano nella quinta generazione e oltre). Più stretta è la relazione, più velocemente i geni recessivi letali e semiletali entreranno in uno stato omozigote e apparirà la depressione da consanguineità. Pertanto, la consanguineità può essere utilizzata solo in alcune piante da riproduzione finalità: 1) identificare produttori, portatori di geni letali e semiletali; a) se il gene è semiletale, viene utilizzato un incrocio di analisi aa x Aa (portatore) - aa (mostro), b) se il gene è letale, viene utilizzato l'incesto, di solito padre-figlia Aa x Aa - aa (capriccio). 2) L'incesto è usato per fissare l'eredità di un animale eccezionale nei suoi discendenti. In ogni generazione di discendenti consanguinei, viene effettuata una rigorosa selezione per la vitalità. 3) L'incesto e la consanguineità ravvicinata vengono utilizzati nell'allevamento di nuove razze. La progenie dell'incrocio di razze diverse è un incrocio. Ha una ricca ma elevata eterozigosi. Per consolidare l'eredità degli ibridi, vengono incrociati prima con il padre, poi con il nonno. 4) La consanguineità moderata e distante viene utilizzata quando si allevano animali lungo le linee.
67. Gruppi. Apparati sanguigni e loro nomenclatura. Ottenere i reagenti per la determinazione dei gruppi sanguigni
Gruppo sanguigno - molecole proteiche sulla superficie degli eritrociti. Durante la vita i gruppi sanguigni non cambiano, cioè dipende dal genotipo. L'insieme dei gruppi sanguigni, che è determinato da un gene chiamato. sistema sanguigno. Sistemi diversi hanno numeri diversi di gruppi sanguigni. I geni che influenzano il sistema sanguigno si trovano sugli autosomi e vengono ereditati indipendentemente l'uno dall'altro. Questi geni formano una serie di alleli multipli. A causa dell'enorme numero di alleli, i gruppi sanguigni non corrispondono in individui diversi, ad eccezione dei gemelli identici. La totalità di tutti i gruppi sanguigni in un individuo è il gruppo sanguigno e nella popolazione - il gruppo sanguigno. Gli alleli in una coppia interagiscono in base al tipo di dominio. Meno spesso dal tipo di dominio completo. Gruppi e sistemi di sangue sono indicati da lettere maiuscole dell'alfabeto latino con indici pedice e apice. Genotipo B (a/c). Fenotipo B (a + b +) = Vav. Genotipo - gene B, eterozigote, allele a / b. Fenotipo - sistema sanguigno B, gruppi sanguigni a e b. Per ottenere i reagenti vengono eseguite reazioni sierologiche, interazioni tra un antigene eritrocitario (gruppo sanguigno) e un anticorpo specifico secondo il principio di agglutinazione (incollaggio di eritrociti), precipitazione (precipitazione di eritrociti), emolisi (eritrociti distrutti). Nel campione di sangue viene introdotto siero monospecifico con anticorpi contro uno specifico antigene eritrocitario. Ottenere il siero monospecifico: il sangue di un animale donatore con antigeni Ac, Ba e Ca viene iniettato in un ricevente con antigene Ac, ma non avente antigeni Ba e Ca. Il ricevente produce anticorpi contro gli antigeni Ba e Ca. Gli anticorpi contro l'antigene Ac non si formano, perché. il destinatario ha questo fattore. Il siero grezzo assorbe gli anticorpi non necessari, questo caso Ca, eritrociti del terzo animale avente l'antigene Ca. Quindi, gli eritrociti con anticorpi Ca assorbiti su di essi vengono rimossi dal siero mediante centrifugazione. Il siero monospecifico risultante può essere utilizzato per rilevare l'antigene Ba negli eritrociti di altri animali.
68. Importanza dei gruppi sanguigni per la zootecnia e la medicina veterinaria
1) per controllare l'affidabilità dell'origine (se in un discendente si trova un gruppo sanguigno, almeno un genitore non ha un gatto, allora questi non sono i suoi genitori - se l'eredità è dominante). 2) per l'analisi immunogenetica dei gemelli (se i gemelli provengono da due zigoti diversi, sono fraterni, hanno un genotipo diverso e un gruppo sanguigno diverso; se provengono dallo stesso zigote, allora tutto è uguale). I gemelli identici sono usati negli esperimenti di medicina veterinaria e fisiologia: nei bovini, nel 90% di tutti i gemelli, la fusione dei vasi sanguigni si verifica nel periodo embrionale, c'è uno scambio di globuli rossi - mosaicismo dei globuli rossi. Tutte le giovenche con eritrociti a mosaico sono sterili, perché l'ormone sessuale nel toro inizia a essere rilasciato prima e sopprime il normale sviluppo del sistema riproduttivo della giovenca - giovenche di gemelli di sesso opposto - freemartins. 3) il gruppo sanguigno viene utilizzato per determinare l'origine delle razze. Se gli stessi e allo stesso tempo rari gruppi sanguigni si trovano in razze diverse, queste razze sono correlate. 4) per la selezione degli animali per produttività e resistenza. Alla ricerca di una connessione tra gruppi sanguigni e produttività. La presenza di tale connessione spiega: a) l'effetto pleiotropico del gene, b) l'ereditarietà legata del gene. 5) il gruppo sanguigno è usato nella mappatura dei cromosomi. 6) i gruppi sanguigni possono predire l'incompatibilità genetica tra madre e feto. Durante lo studio dei macachi - Rhesus sulla superficie dei loro eritrociti, è stato scoperto un nuovo sistema sanguigno, il gatto è stato chiamato fattore Rh. C'è un solo gruppo sanguigno in questo sistema. Se un individuo ha un gene aggiuntivo, allora c'è già un fattore Rh (Rhesus positivo Rh +). Se l'individuo è recessivo, non c'è fattore Rh (Rhesus negativo Rh-).
69. Il fenomeno del polimorfismo, i principali sistemi di polimorfismo negli animali da allevamento, metodi di rilevazione, significato
Polimorfismo- la contemporanea presenza di due o più forme genetiche della stessa specie in un rapporto numerico tale da non poter essere attribuite a mutazioni ripetute. Viene chiamato un gene con più di un allele gene polimorfico. Principale metodi di studio il polimorfismo di proteine ed enzimi sono l'elettroforesi su gel di amido e l'immunoelettroforesi. Sistema: 1) Emoglobina . Gli alleli del locus dell'emoglobina sono designati come segue: HbA, HbB, ecc., e il genotipo è HbAHbA, HbBHbB, ecc., il fenotipo è HbB, HbA. La sostituzione di amminoacidi in una proteina può causare differenze funzionali nelle forme polimorfiche. Polimorfismo equilibrato- quando la fitness degli eterozigoti è superiore a quella degli omozigoti ed entrambi gli alleli sono conservati nella popolazione con una frequenza intermedia. Funzione dell'emoglomina- il trasferimento di ossigeno dagli organi respiratori ai tessuti e il trasferimento di anidride carbonica dai tessuti agli organi respiratori. 2) Transferrina. Funzioni: converte il ferro plasmatico in una forma diionizzata e lo trasferisce nel midollo osseo, dove viene riutilizzato per l'emopoiesi e inibisce la riproduzione dei virus nell'organismo. 3) Ceruloplasmina proteica svolge un ruolo nello scambio di rame nel corpo, essendo il suo principale vettore nel tessuto. Vengono chiamate varianti antigeniche geneticamente determinate delle proteine del siero, con le quali si distinguono gli individui della stessa specie allotipi. Allogruppo- un insieme di allotipi ereditati come un gruppo. L'insieme dei geni collegati di un cromosoma che controlla l'allogruppo è chiamato aplotipo. Significato: 1) studio delle cause e della dinamica della variabilità genotipica, che sta alla base della genetica evolutiva; 2) chiarimento dell'origine dei singoli animali; 3) definizioni di gemelli mono e dizigoti; 4) costruzione di mappe genetiche dei cromosomi; 5) l'uso dei sistemi biochimici come marcatori genetici nell'allevamento animale.
70. Il concetto di immunità. Fattori protettivi non specifici
Immunità – la capacità di mantenere la geneostasi (la costanza dell'ambiente interno). Tutti i mezzi di protezione sono suddivisi in specifici e non specifici. Specifico- l'immunità compare 48 ore dopo il contatto con un agente patogeno (periodo di latenza) e agisce contro un patogeno rigorosamente definito - una risposta immunitaria adentativa. Fattori non specifici le protezioni impediscono la riproduzione del patogeno durante il periodo di latenza; agire contro qualsiasi agente patogeno con efficacia variabile - una reazione infiammatoria. Questi includono la pelle e le mucose, la protezione cellulare, la protezione umorale. Pelle e mucose: è un ostacolo sulla via dei microbi; sulla superficie della pelle alta pressione osmotica, acido lattico, acidi grassi insaturi; secrezioni mucose con proprietà battericide, compreso il succo gastrico e intestinale. Tutto ciò è sfavorevole per lo sviluppo dei microbi. Se i microbi hanno invaso il tessuto sottocutaneo o sottomucoso, il sito di introduzione è la porta dell'infezione. Un gruppo di fagociti si precipita qui. Protezione cellulare- fagocitosi. Il ruolo principale in esso è svolto dai leucociti - nell'infiammazione acuta; fagociti - nell'infiammazione cronica. Un microbo catturato da un fagocita può subire una digestione completa - fagocitosi completa. Il microbo all'interno del leucocita si moltiplica: fagocitosi incompleta. In questa forma, l'agente patogeno non è disponibile all'azione degli anticorpi. Molti microbi hanno capsule, secernono tossine => le poliinfezioni sono ricoperte da eritrociti morti di microbi e prodotti di decomposizione. L'infiammazione si sviluppa. Questo focus riceve la parte liquida del sangue e della linfa che il gatto contiene fattori umorali protezione - le cellule linfoidi staminali si trasformano in linfociti B, il gatto è responsabile dell'attuazione della risposta immunitaria umorale. B - il sistema è responsabile dell'immunità in molte infezioni batteriche, dell'immunità antitossica e delle allergie di tipo immediato. B - i linfociti hanno recettori - strutture macromolecolari della superficie cellulare, con l'aiuto delle cellule del gatto riconoscono gli antigeni.
72. Linfociti: tipo T e B. Le loro funzioni
I linfociti contengono un grande nucleo circondato da uno stretto bordo di citoplasma debolmente basofilo; gli organelli sono poco sviluppati. Sul piano funzionale si distinguono: Linfociti T subiscono sviluppo nel timo e in zone speciali di organelli linfoidi periferici. Lunga vita. Fornire reazioni di immunità cellulare, partecipare all'immunità umorale. Tra questi si distinguono: T - celle di memoria- vivere a lungo, conservando informazioni sull'antigene, il gatto ha causato la loro comparsa. T-killer- hanno un effetto citotossico sulle cellule estranee. T-aiutanti- assistenti - nell'immunità umorale - aiutano i linfociti B a produrre immunoglobuline. T - soppressori- inibire la capacità dei linfociti B di produrre immunoglobuline. Linfociti B si sviluppano nel midollo osseo rosso e negli organi linfoidi periferici. Di breve durata. B - celle di memoria- memorizzare le informazioni sull'antigene.
73. Risposta immunitaria. Luogo della risposta immunitaria
risposta immunitaria, o reattività immunologica, è una forma altamente specifica della reazione del corpo a sostanze estranee (antigeni). Durante la risposta immunitaria, si verifica il riconoscimento di un agente estraneo. Quando viene introdotto un antigene, si verifica una risposta immunitaria primaria: dopo 2 giorni si formano anticorpi nel sangue, il cui titolo aumenta, raggiunge un massimo e quindi diminuisce. La risposta immunitaria secondaria si verifica all'introduzione ripetuta dello stesso antigene ed è caratterizzata da un aumento più alto e più rapido del titolo anticorpale. Una reazione simile di aumento della produzione di anticorpi alla reintroduzione di un antigene è la memoria immunologica.In un'infezione virale, il DNA o l'RNA del virus entra nella cellula e le proteine virali rimangono sulla membrana cellulare. I T-killer citotossici riconoscono gli antigeni virali con i loro recettori solo in combinazione con la proteina MHC di classe 1 MHC. Dopo il riconoscimento dell'antigene, le cellule T citotossiche uccidono le cellule infettate da virus. Le mutazioni di qualsiasi loci che determinano diverse parti del sistema immunitario del corpo influenzano la risposta immunitaria. geni della risposta immunitaria. I geni che codificano la risposta immunitaria sono chiamati geni della risposta immunitaria.L'altezza della risposta immunitaria è determinata da molti geni della risposta immunitaria, denominati Ig-1, Ig-2, ecc. La risposta immunitaria è controllata dai geni Ig controllando la sintesi di proteine Ia. In molti casi, la risposta immunitaria contro gli antigeni è ereditata poligenicamente. geni della risposta immunitaria: 1) I geni Ir determinano la quantità di anticorpi sintetizzati contro determinati antigeni; 2) I geni Ir non sono legati ai loci che codificano per le immunoglobuline; 3) I geni Ir sono altamente specifici. 4) tra i geni che controllano una risposta immunitaria alta o bassa contro vari antigeni, non c'è praticamente alcuna connessione. Teorie dell'immunità: 1) teoria della selezione clonale di F. Burnet (1959). Si basa su quattro principi fondamentali: a) nel corpo sono presenti un gran numero di cellule linfoidi; b) la popolazione di cellule linfoidi è eterogenea e, a seguito di un'intensa divisione cellulare, si forma un gran numero di cloni; c) una piccola quantità di antigene stimola un clone di cellule a moltiplicarsi; d) una grande quantità di antigene elimina il clone corrispondente. 2) Teoria delle reti. Secondo esso, gli anticorpi non solo riconoscono l'antigene, ma sono essi stessi antigeni.
75. Complesso maggiore di istocompatibilità (MHC)
Durante il primo trapianto di cuore umano, la difficoltà principale non risiede nella tecnica dell'operazione, ma nell'incompatibilità dei tessuti dovuta ai meccanismi immunologici. Nell'uomo, i trapiantati prelevati da un donatore casuale sopravvivono 10,5 giorni, mentre i trapianti scambiati tra gemelli identici sopravvivono. Ciò è dovuto alla presenza di antigeni sulla superficie delle cellule, chiamati antigeni da trapianto o antigeni di istocompatibilità. I geni che codificano per questi antigeni sono chiamati geni di compatibilità tissutale. L'efficienza del trapianto dipende non solo dagli antigeni leucocitari ed eritrocitari, ma anche dal sistema di istocompatibilità minore. Esistono due classi di proteine MHC. Le proteine di classe I si trovano sulla superficie di quasi tutte le cellule. Una molecola proteica è costituita da due catene polipeptidiche: una grande e una piccola. Le proteine MHC di classe II sono presenti sulla superficie di alcune cellule (macrofagi) e la loro molecola è costituita da catene polipeptidiche approssimativamente uguali. Il ruolo principale delle proteine MHC è di dirigere la risposta dei linfociti T a un antigene. Il principale complesso di istocompatibilità è aperto in molte specie. Nell'uomo è designato HLA, nei bovini, BoLA (loci SD e LD), nei suini, SLA (loci A, B, C, D), negli ovini, OLA (loci A, B, C) e nei cavalli , ELA (SD, LD).
76. Difetti del sistema immunitario. Immunità innata e acquisita
La violazione in varie parti del sistema immunitario porta a una varietà di reazioni immunitarie patologiche. L'allergia si verifica a causa di un'eccessiva risposta immunitaria agli antigeni estranei. A volte le reazioni immunitarie sono dirette contro le strutture del proprio corpo (reazioni autoimmuni). Distinguere tra primario e secondario immunodeficienze. Primario: incapacità del corpo geneticamente determinata di realizzare l'uno o l'altro collegamento della risposta immunitaria. Secondario: vengono acquisiti durante lo sviluppo individuale dell'organismo. Sorgono a causa di alimentazione insufficiente, esposizione a radiazioni ionizzanti, leucemia, ecc. L'insufficienza del sistema immunitario può essere dovuta all'insufficienza dei fagociti, dell'immunità cellulare, dell'immunità umorale, del sistema del complemento, combinato immunodeficienza. Conosciuto in persone e puledri di razza araba e bassotto a pelo lungo. È associato a una malattia genetica nella formazione e nel funzionamento dei linfociti T e B. Si eredita con modalità autosomica recessiva. C'è un sottosviluppo del timo. Gli animali non sono in grado di rispondere all'immunizzazione. Il deficit selettivo si verifica nei cavalli ed è caratterizzato da un'assenza parziale o completa di IgM nel siero del sangue. Immunità innata - è ereditata dal corpo della madre.
77. Il concetto di teratologia. Metodi per determinare il tipo di eredità delle anomalie
I fattori ambientali teratogeni si dividono in fisici, chimici e biologici. I teratogeni possono anche essere mutageni. Se il fattore dannoso agisce sull'apparato genetico delle cellule germinali, provoca una mutazione ereditaria. Quando l'obiettivo sono cellule embrionali immature, la sostanza nociva mostra un effetto teratogeno. Le anomalie possono verificarsi a seguito dell'azione sull'embrione o sul feto di determinati fattori ambientali dannosi, detti teratogeni . Tipo di eredità delle anomalie determinato sulla base di un'analisi della genealogia - pedigree in cui dovrebbero essere registrate informazioni sulla natura delle anomalie. Una rappresentazione grafica delle relazioni genealogiche degli animali anormali consente di stabilire l'origine della distribuzione delle anomalie, il tipo di eredità.
78. Tipi di eredità delle anomalie. geni letali. Penetrazione ed espressività dei geni
Tipo di eredità autosomica recessiva - quando l'anomalia è causata da un gene recessivo localizzato nell'autosoma. I geni mutanti autosomici recessivi mostrano il loro effetto visibile solo nello stato omozigote, quando l'animale lo riceve da ciascuno dei genitori. La frequenza delle anomalie recessive aumenta nelle popolazioni in cui viene utilizzata la consanguineità. regola di eredità tratti autosomici recessivi: 1) la prole con tratti anormali nasce da genitori fenotipicamente normali ma eterozigoti con una frequenza di 3:1. 2) tutti i genitori di animali anormali - eterozigoti - portatori del gene mutante recessivo. 3) se uno dei genitori è anormale e l'altro è normale, la prole sarà normale. 4) nelle femmine compaiono anomalie con la stessa frequenza. Tipo di eredità autosomica dominante - si manifesta nello stato eterozigote. È caratterizzato da: 1) eredità diretta per generazione. L'anomalia si tramanda di generazione in generazione senza interruzioni. 2) ogni figlio anomalo ha un genitore anomalo. 3) la probabilità della nascita di una prole anormale, se uno dei genitori è anormale, è del 50%. 4) si manifesta nei maschi e nelle femmine, perché il gene si trova sull'autosoma. Tipo di eredità legata all'X: i geni situati sul cromosoma X possono mostrare un effetto dominante e recessivo. È caratteristico per lui: 1) da padri anormali, tutte le figlie saranno anormali e i figli saranno normali. 2) i discendenti saranno anormali solo quando uno dei genitori ha questa caratteristica. 3) le anomalie compaiono in ogni generazione. Se la madre ha delle anomalie, la probabilità di avere una prole anormale è del 50%, indipendentemente dal sesso. 4) sono colpiti maschi e femmine. I geni letali sono geni mutazionali che causano la morte di un individuo prima che raggiunga la maturità sessuale. Sono dominanti, recessivi, legati al sesso. Di solito mostrano il loro effetto nello stato omozigote, nello stato eterozigote riducono la vitalità. Penetrazione: la capacità di un gene di manifestarsi fenotipicamente, è espressa in% e può essere completa e incompleta. Completo: in tutti gli individui della popolazione che hanno questo gene, si manifesta come un tratto. Incompleto: alcuni individui hanno un gene, ma non si mostrano esternamente. L'espressività è il grado di manifestazione di un tratto, cioè lo stesso tratto in individui diversi si esprime con diversa intensità.
79. Anomalie in k.r.s. Le caratteristiche biologiche di questa specie di animali sono l'infertilità e la relativa maturità tardiva. L'aspetto di una prole anormale nella mandria può ridurre significativamente il livello di riproduzione e l'intensità della selezione riproduttiva del bestiame di k.r.s. Esempi di anomalie: 1 Accorciamento della mascella inferiore - autosomica recessiva. 2. Assenza della mascella inferiore - autosomica recessiva. 3. Assenza di aperture nasali - autosomica recessiva. 4. Nanismo Bulldog - dominante. 5. Ernia ombelicale - autosomica recessiva o dominante. La frequenza relativa dei singoli tipi di anomalie in ciascuna razza o popolazione può essere diversa. Nella razza Kostroma, le teste sono più spesso registrate - accorciamento della mascella, nella razza Yaroslavl - sindattilia. Il secondo posto nella frequenza della registrazione è occupato da un'anomalia complessa: una combinazione di ernie ombelicali con scissione dell'addome e del feto nel suo insieme. I produttori possono svolgere un ruolo speciale nella diffusione delle anomalie genetiche.
80. Anomalie nei suini : 1. Ernia cerebrale - autosomica recessiva. 2. Assenza di un ano - nessuna eredità. 3. Palatoschisi (palatoschisi) - dominante. 4. Assenza di arti - autosomica recessiva 5. Epilessia e convulsioni - poligenica. Nei suini sono state descritte 17 anomalie genetiche dello scheletro, 3 - occhi, 6 - sangue, 9 - urogenitale. Le anomalie sono il risultato dell'azione di un gene in diverse fasi della formazione dell'embrione. La causa della ridotta fertilità nei verri è spesso l'ipoplasia testicolare. La presenza di capezzoli a cratere nei suini è uno dei difetti più gravi, perché i maialini non ottengono il latte da loro. I maialini che hanno le tettarelle a cratere muoiono. Il cratere è un tratto causato da un singolo gene autosomico recessivo. Tipo recessivo di eredità del cratere del capezzolo nei suini. Anomalie nelle pecore. Negli ovini sono state descritte circa 90 anomalie congenite. Tutte le anomalie possono causare danni agli allevamenti. Esempi: 1. Assenza della mascella inferiore e ostruzione dell'esofago - autosomica recessiva. 2. A gambe corte - autosomico recessivo. 3. Paralisi degli arti pelvici - autosomica recessiva. 4. Sottosviluppo e assenza di orecchie. La sordità è dominante. 5. Sottosviluppo degli organi genitali maschili - nessuna eredità. Si osserva spesso che le pecore hanno votato. Le pecore polled hanno una bassa fertilità.
81. Anomalie negli uccelli . Gli uccelli, in primis i polli, sono i più studiati in relazione alla genetica delle anomalie. Le anomalie più comuni del becco (becco di pappagallo, becco incrociato). Le anomalie del becco sono comuni anche nelle anatre. Quando si incrocia un gallo F2 anormale con galline con fenotipo normale, è stata osservata la scissione - metà degli individui normali e metà degli individui anormali. È stato stabilito che questo insieme di tratti è controllato da un singolo gene autosomico che ha un effetto semi-letale, poiché il tasso di sopravvivenza embrionale e postembrionale dei polli anormali è molto basso. Anomalie nei cavalli. Anomalie ereditarie - 3 anomalie dello scheletro, 2 - del sistema riproduttivo, 2 - dei reni e dei muscoli, un'anomalia dell'intestino, del sistema nervoso, degli organi visivi. Nei cavalli di razze da tiro pesante, l'atresia del colon è più comune. Una delle anomalie più comunemente riportate nei cavalli è un'ernia ombelicale. Nei cavalli si osserva la comparsa di puledri con una peculiare macchia bianca, detta overo.Quando si incrociano cavalli del tipo “overo” nascono puledri con pelle rosa, in cui si osservano ipoplasia e isoeritrolisi intestinale, oltre a coliche , portando alla morte.
83. Resistenza genetica e suscettibilità alle malattie batteriche (mastite, brucellosi, tubercolosi, leptospirosi)
Mastite- infiammazione della ghiandola mammaria. Le cause della malattia possono essere biologiche (streptococchi), meccaniche, termiche e fattori chimici. Differenze incrociate esistono non solo in termini di incidenza della mastite, ma anche in termini di resistenza ai singoli agenti patogeni. Nelle bufale, la frequenza delle mastiti è inferiore rispetto alle vacche da latte. Influenza di produttori, linee e famiglie. Ci sono grandi differenze di incidenza tra figlie di padri diversi. Nei tori resistenti, il 3-15% delle figlie si ammala e nei tori sensibili il 20-50% o più. L'influenza dei produttori sulla resistenza della prole alla mastite è 10-19. Forma della mammella e della tettarella. Le mucche con una mammella a forma di coppa e arrotondate e una disposizione calma hanno meno probabilità di ammalarsi di mastite. In una certa misura, la suscettibilità alla malattia è influenzata dall'uniformità dello sviluppo dei quarti della mammella, dalla forma e dalle dimensioni dei capezzoli. Gli animali con mammelle pendule sono più suscettibili alla mastite. Produttività del latte. Le vacche con un flusso di latte elevato sono più suscettibili alla mastite rispetto a quelle con una portata media. Con un aumento della produzione di latte giornaliera di 1 kg, le violazioni della secrezione di latte aumentano del 2%. Con l'età, la frequenza delle mastiti aumenta. Nel secondo e nel terzo parto, la frequenza della malattia può aumentare. Numero di cellule somatiche correlata con l'incidenza della mastite. Le vacche con un basso numero di cellule nella prima lattazione avevano meno probabilità di sviluppare mastite nelle lattazioni successive. Brucellosi- una malattia infettiva cronica degli animali e dell'uomo causata da batteri. In molti animali si manifesta con aborto, ritenzione della placenta e disturbi della fertilità. Specie e differenze di razza. I più altamente sensibili sono i porcellini d'India, i topi bianchi, gli scoiattoli macinati e i ratti bianchi, le oche e i piccioni sono resistenti. Influenza di produttori, linee e famiglie. L'influenza dei produttori sull'incidenza della prole è dell'8%. Non ci sono state differenze tra le linee in termini di resistenza e suscettibilità degli animali alla brucellosi. Nelle famiglie di gemelli dello stesso sesso, i gemelli affetti provenivano principalmente da famiglie in cui l'incidenza era del 44% e i gemelli sani provenivano da famiglie con un'incidenza del 20%. Eredità di resistenza e suscettibilità alla brucellosi. Molte malattie infettive sono caratterizzate dall'assenza di grandi gruppi di animali imparentati con resistenza assoluta. La resistenza alla brucellosi è controllata da un gene autosomico dominante, mentre la suscettibilità è controllata da un gene recessivo. Tubercolosi- malattia infettiva. L'agente eziologico sono i micobatteri. Malattia dei mammiferi, degli uccelli e dell'uomo, caratterizzata dalla formazione in vari organi di tipici tubercoli - tubercoli, soggetti a necrosi caseosa. Questa malattia provoca gravi danni al bestiame e rappresenta una minaccia per la salute umana. Interspecie e differenze di razza. I più suscettibili alla tubercolosi sono i maiali. Capre e cani si ammalano meno spesso. Cavalli e gatti sono relativamente resistenti alle infezioni. Influenza di produttori di linee e famiglie. Tra l'incidenza della tubercolosi nelle figlie dei padri e nelle figlie dei loro figli, il coefficiente di correlazione è 0,33. L'influenza dei produttori sull'incidenza della tubercolosi nella prole è del 6% e nelle famiglie del 25%. Eredità di resistenza e suscettibilità. Un fattore importante che determina la resistenza ereditaria congenita e acquisita alla tubercolosi è la capacità dei macrofagi di inibire la crescita dei batteri nel loro citoplasma. Leptospirosi- malattie focali naturali infettive degli animali e dell'uomo. L'agente eziologico è la leptospira. Negli animali si manifesta con febbre, anemia, aborti. Quando si incrociano animali resistenti e suscettibili, è stata osservata una dominanza incompleta della resistenza alla leptospirosi.
84. Resistenza genetica e suscettibilità ai virus (leucemia, afta epizootica, morbo di Marek, pseudopeste degli uccelli, scrapie, microplasmosi)
Leucemia (leucemia) malattie tumorali del tessuto ematopoietico. Sono caratterizzati dalla riproduzione sistemica di cellule ematopoietiche immature in vari organi e tessuti. Interspecie e differenze di razza. La leucemia è più comune nei bovini che negli ovini, nei cavalli e nei maiali. A parità di condizioni ambientali, non ci sono differenze nell'incidenza della leucemia tra le razze. Influenza dei produttori e delle linee. In tutte le razze tra derivati, sono state rilevate grandi differenze nell'incidenza della leucemia. Entro singole fattorie sono state rilevate differenze interceppo nell'incidenza della leucemia. Influenza delle famiglie e delle madri. Ci sono grandi differenze tra le famiglie nell'incidenza della leucemia. Ci sono famiglie esenti da leucemia e con morbilità. Due volte più figlie malate sono state ottenute da madri con leucemia rispetto a quelle sane. L'incidenza delle nipoti in misura minore dipende dallo stato di salute delle nonne. L'incidenza della leucemia fino a 3 anni è inferiore all'incidenza in età avanzata. Eredità di resistenza e suscettibilità alla leucemia. La resistenza alla leucemia è determinata da molti loci genici. Nei polli, la suscettibilità all'infezione da virus della leucemia domina la resistenza ed è un tratto monogenico. Si ritiene che la leucemia sia causata dal virus della leucemia contenente RNA k.r.s. Yashur. Malattia virale acuta degli artiodattili. Gli zebù sono relativamente resistenti alla malattia. La malattia di Marek- una malattia infettiva degli uccelli (agente causale - un virus contenente DNA), caratterizzata dalla crescita di tessuto linforeticolare negli organi interni, nella pelle, nei muscoli e nel danneggiamento dei tronchi nervosi periferici. Alcune razze di polli differiscono per la loro resistenza alla malattia di Marek. La resistenza alle malattie domina la suscettibilità. Pseudopiaga degli uccelli- caratterizzato da polmonite, encefalite. Gli uccelli privi di linfociti T sono molto suscettibili alla malattia: scrapie(prurito) è una malattia infettiva a lento sviluppo che porta a alterazioni degenerative del sistema nervoso centrale. Causato da un agente simile a un virus, la cui natura non è chiara. Un sintomo caratteristico della malattia è il prurito. L'allele dominante controlla la suscettibilità alla scrapie, mentre l'allele recessivo controlla la resistenza. Il controllo genetico della resistenza alla scrapie dipende dal ceppo dell'agente patogeno. Mixomatosi conigli. Malattia virale acuta caratterizzata da congiuntivite sierosa-purulenta e formazione di tumori alla testa, all'ano e ai genitali esterni
85. Resistenza genetica e suscettibilità ai protozoi (tripanosomiasi, eimeriosi, idropisia cardiaca, anaplasmi)
86. Resistenza genetica e suscettibilità all'elmitosi (fasciliasi, strongiloidosi, emancosi, ascariasi),
acari e funghi
89. Resistenza genetica all'infertilità
L'infertilità è una violazione della riproduzione della prole. A causa di molti fattori ambientali e geni. In molte mandrie, il motivo principale dell'abbattimento è l'infertilità. Il grado di manifestazione della capacità riproduttiva varia dalla normale fertilità all'infertilità assoluta. I metodi per combattere l'infertilità sono la valutazione dei genotipi dei tori e l'uso intensivo di quelli che danno una prole sana. La nascita di vitelli morti e gli aborti provocano gravi danni economici al bestiame. Il tasso di aborto è più alto nelle figlie le cui madri erano predisposte all'aborto. Le figlie di padri diversi differiscono per la frequenza degli aborti e il numero di vitelli nati morti.
90. Influenza dei fattori ambientali sulla resistenza alle malattie ereditarie - ambientali
91. Metodi per aumentare la resistenza degli animali alle malattie
Per aumentare la resistenza degli animali alle malattie, i veterinari e gli allevatori dovrebbero adottare le seguenti misure: 1) organizzare la diagnosi delle malattie. Tutti i dati sulle malattie e le ragioni per lo smaltimento degli animali dovrebbero essere presi in considerazione nelle schede di allevamento. In questo caso vengono prese in considerazione e descritte tutte le anomalie; 2) condurre un'analisi genealogica della mandria e fornire una valutazione completa del pool genetico delle famiglie. Identificare le famiglie resistenti e suscettibili alle malattie. 3) selezionare animali giovani per la tribù, se possibile, da madri resistenti alle malattie e con un uso produttivo lungo; 4) valutare costantemente i produttori in base alla resistenza e suscettibilità della prole a malattie e caratteristiche di produttività, ecc. 5) ottenere tori di nuova generazione da madri altamente produttive da famiglie con resistenze complesse e padri valutati dalla resistenza della prole; b) utilizzare il trapianto di embrioni come uno dei metodi per aumentare l'efficienza dell'allevamento per la resistenza alle malattie. 7) inserire nei piani di lavoro di allevamento sezioni riguardanti i temi dell'aumento della resistenza degli animali alle malattie e le misure per prevenire la diffusione di anomalie ereditarie; 8) inserire negli indici di allevamento informazioni sulla resistenza degli animali alle malattie; 9) applicare in una complessa selezione diretta e indiretta, compresa la selezione di massa, la selezione delle famiglie e all'interno delle famiglie, la valutazione dei produttori per la resistenza della prole alle malattie, i marcatori d'uso; 10) elaborare informazioni su malattie e ragioni per l'abbattimento degli animali utilizzando un computer; 11) utilizzare in futuro metodi di biotecnologia, compresa l'ingegneria genetica e cellulare, che consentiranno una selezione efficace per la resistenza alle malattie, la resistenza allo stress e la durata dell'uso produttivo degli animali.
92. Prevalenza di anomalie nelle popolazioni di animali da allevamento e prevenzione della loro diffusione
Normalmente, la diffusione delle anomalie è dell'1%. Il distributore di geni letali e semiletali è il produttore. Anomalie a k.r.s.: 1. Accorciamento della mascella inferiore - autosomica recessiva. 2. Assenza di aperture nasali - autosomica recessiva. 3. Ernia ombelicale - autosomica recessiva o dominante. La frequenza relativa dei singoli tipi di anomalie in ciascuna popolazione è diversa. Anomalie nei maiali: 1. Ernia cerebrale - autosomica recessiva. 2. L'assenza di un ano - nessuna eredità. 3. Palatoschisi (palatoschisi) - dominante. Anomalie nelle pecore: 1. Assenza della mascella inferiore e ostruzione dell'esofago - autosomica recessiva. 2. A gambe corte - autosomico recessivo. 3. Komolost. Anomalie negli uccelli: anomalie più comuni del becco (becco di pappagallo, becco incrociato) Anomalie nei cavalli: nelle razze pesanti sono più frequenti l'atresia del colon, l'ernia ombelicale. Il principale metodo di prevenzione è identificare i portatori eterozigoti di anomalie ereditarie. Metodi di rilevamento: 1) analisi dell'incrocio - semi-letale; 2) incesto - letale; 3) accoppiamento con regine di genotipo sconosciuto.
