Кариотип и его особенности у крс, овец, коз
 Скачать 359 Kb.
|
|
65. Мейоз и гаметогенез Мейоз Интерфаза: - Пресинтетический период (накопление энергии в виде АТФ, аминокислот, нуклеотидов, ферментов, синтез мРНК. Всё для репликации) - Синтетический период (репликация ДНК) - Постсинтетический период (накопление энергии в виде АТФ, аминокислот, нуклеотидов, ферментов, синтез мРНК. Всё для мейоза) Деление. Редукционное деление: - Профаза 1. Лептонемма: начинается со спирализации хромосом, продолжающейся на протяжении всей профазы 1 Зигонемма: гомологические хромосомы притягиваются, образуя биваленты. Такое попарное расположение хромосом называется конъюгацией. Пахинемма: гомологические хромосомы разрываются и обмениваются отдельными участками (кроссинговер). В кроссинговер вовлекается по одной хроматиде из каждой пары. Диплонемма: хромосомы начинают отталкиваться, но остаются связанными в точках, где был кроссинговер (хиазмах) Диакинез: дальнейшее отталкивание хромосом друг от друга Метафаза-1. Хромосомы выстраиваются по экватору клетки Анафаза-1. К противоположным полюсам расходятся гомологические хромосомы. Число хромосом становится гаплоидным Телофаза-1. Образуются 2 ядра, деления цитоплазмы не происходит. Интеркинез – стадия относительного покоя. Эквационное деление: Идёт по типу митоза, но в анафазе-2 к противоположным полюсам расходятся хроматиды. В итоге образуются гаметы с гаплоидным набором. Гаметогенез У самок этот процесс протекает в яичниках (овогенез), у самцов в семенниках (сперматогенез). Первичные половые клетки образуются ещё в эмбриональном периоде, дают начало гониям. Гонии одинаковы у самцов и самок. А позже у самок дифференцируются яйцеклетки, а у самцов – сперматозоиды. На первой стадии (размножения) происходит деление митозом, образуются овогонии или сперматогонии. На второй стадии (роста) клетки увеличиваются в размерах, образуя овоцит первого порядка или сперматоцит первого порядка. Эта стадия лучше выражена при овогенезе, овоцит первого порядка в несколько раз превосходит размерами овогонию. На третьей стадии (созревания) происходит мейоз, после первого деления образуется овоцит второго порядка (с гаплоидным набором) и полярное тельце («забирает» один гаплоидный набор, неполноценная клетка) или 2 сперматоцита второго порядка (гапл. набор). Затем после второго деления образуется овоцида и редукционное тельце или 4 сперматиды. На четвертой стадии (формирования) образуются яйцеклетка или сперматозоид (образуются головка, шейка, хвостик, покрывается белковой оболочкой). Лучше эта стадия выражена при сперматогенезе. У новорожденных самок половые клетки находятся на стадии овоцитов первого порядка. С наступлением половой зрелости (когда пойдет мейоз) дифференцируется то количество половых клеток, которое образовалось к моменту рождения. У новорожденных самцов половые клетки находятся на стадии сперматогонии. С наступлением половой зрелости идёт их постоянное увеличение по числу. 66. Биотехнологии в практике животноводства и ветеринарии Кариогенный метод искусственного осеменения: основные направления: - замораживание спермы - замораживание эмбрионов - замораживание отдельных органов, тканей, организмов Особенности метода: необходимо оборудование, хладоген (азот), помещения; продолжительность. Особенно вывода из заморозки, разрушение при заморозке мембран, клеток, оболочек клеток, сосудов и т.п. в результате расширения воды. Трансгеноз — это процесс введения чужеродного гена, называемого трансгеном, в живой организм. При этом организм получает свойства, которые он может передавать потомству. Методика трансгеноза – получение трансгенных животных. Осуществляют методом пересадки ядер (из любой соматической, стволовой клетки ( в луковице волоса, в жировой ткани). Прим.: трансгенные свиньи (гормон роста); по результатам исследований на сегодняшний день установлено отсутствие влияния генома на состояние аминокислот на заболеваемость потребителя (человека). Трансплантация—метод ускоренного воспроизводства высоко продуктивных животных путем получения и переноса одного или нескольких эмбрионов от высокоценных животных (доноров) менее ценным животным (реципиентам). Использование трансплантации позволяет получать от одной генетически ценной самки в десятки раз больше потомства. Клонирование - получение эмбриональных клонов. Метод пересадки ядер соматических клеток зародышей в энуклеированные яйцеклетки лягушек. Разрушали ядра яйцеклеток лягушки ультрафиолетовыми лучами, затем в каждое из яиц вводил ядро из дифференцированной клетки плавающего головастика. Такие ядра вызывали развитие генетически идентичных эмбрионов и взрослых лягушек (клон головастика). Метод культивирования клеток кожи взрослых лягушек. При использовании ядер соматических клеток взрослых животных развитие клонов ограничивалось стадией головастиков. Ядра взрослых организмов и даже поздних эмбрионов по каким-то причинам утрачивают свои потенции. Метод разделения эмбрионов на ранней стадии развития. Если количество клеток эмбриона (бластомеров) не превышает 16, они еще не дифференцированы. Это позволяет разъединять эмбрионы (бластулы) на 2 и большее число и получать однояйцевых близнецов. Химерные животные. Понятие химера означает составное животное - искусственном объединении эмбриональных клеток двух и более животных. Животные могут быть как одной породы, так и разных пород и даже разных видов. Имеются внутривидовые и межвидовые химеры лабораторных животных и с/х животных. В потомстве химерных животных не сохраняется родительский генотип, происходит расщепление, и нарушаются ценные генетические комбинации. Генная инженерия — раздел биотехнологии, связанный с целенаправленным конструированием новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке и синтезировать определенный продукт. Генная инженерия решает следующие задачи: 1) получение генов путем их синтеза или выделения из клеток; 2) получение рекомбинантных молекул ДНК; З) клонирование генов или генетических структур; 4) введение в клетку генов или генетических структур и синтез чужеродного белка. Клеточная инженерия. Под клеточной инженерией понимают метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования гибридизации и реконструкции. Культура клеток — метод сохранения жизнеспособности клеток вне организма в искусственно созданных условиях жидкой или плотной питательных сред. Технология культивирования некоторых клеток животных настолько хорошо отработана, что может быть использована в производственных целях для получения различных продуктов. Они используются как медицинские препараты. Получение моноклональных антител. Введение антигена (бактерий, вирусов и т. д.) вызывает образование разнообразных антител против многих детерминант антигена. Получение и использование моноклональных антител — одно из существенных достижений современной иммунологии. С их помощью можно определить любое иммуногенное вещество. В медицине моноклональные антитела можно использовать для диагностики рака и определения локализации опухоли, для диагностики инфаркта миокарда. Для использования в терапии моноклональные антитела можно соединять с лекарством благодаря специфичности антител они доносят это вещество непосредственно к раковым клеткам или патогенным микроорганизмам, что позволяет значительно повысить эффективность лечения. Можно использовать моноклональные антитела для определения пола у крупного рогатого скота на предимплантационной стадии развития, а также для стандартизации методов типирования тканей при трансплантации органов, при изучении клеточных мембран, для построения антигенных карт вирусов, возбудителей болезней. 67. Типы доминирования на примерах наследования признаков у с/х животных Полное доминирование. Доминирование промежуточного характера. Потомство в первом поколении сохраняет единообразие, но не похоже ни на одного из родителей. Скрещивание нормальноухих (10 см) овец с бехухими дает в первом поколении потомство с короткими ушами (5 см). Неполное доминирование. Признак занимает не среднее положение, а значительно уклоняется в сторону родителя с домин. признаком. При скрещивании коров с белыми пятнами на туловище, белым брюхом и ногами с быками со сплошной окраской получается потомство со сплошной окраской, но небольшими пятнами на ногах или других частях тела. Сверхдоминирование. У гибридов первого поколения проявляется гетерозис. Например, у коров потомки превосходят в жизнеспособности, плодовитости, продуктивности родителей. Кодоминирование. У гибрида в равной степени проявляются оба родительских признака. Наследование разных типов белков, групп крови, ферментов (гемоглобин, амилаза) 68. Роль наследственности в предрасположенности животных к стрессу. Стресс – состояние организма, возникающее в ответ на действие сильных раздражителей или различных повреждающих факторов внешней среды. Галотановый тест позволяет выявить стрессчувствительных животных в раннем возрасте. Кроме галотанового теста как такового имеются и косвенные методы определения галотанчувствительности, позволяющие довольно быстро уменьшить частоту встречаемости галотанчувствительных особей, если она высокая (20-60%). При низкой частоте галотанчувствительных животных рекомендован отбор на основе определения генотипов, несущих ген галотанчувствительности. Признаком предрасположенности к заболеванию стрессовым синдромом (PSS) является чувствительность свиней к анальгетику галотану, под действием которого у свиней с низкими адаптационными способностями проявляется реакция «злокачественной гипертермии» (MHS). Признаками ее является сильное вытяжение передних и задних конечностей, появление красных пятен на коже. На основе генеалогического анализа поросят, реагирующих на галотановый тест злокачественной гипертермией, генетики построили классическую модель стресс-чувствительности, базирующуюся на представлении о моногенной аллельной детерминации признака чувствительности. Наблюдение за предрасположенностью свиней к стрессам позволяет сделать вывод о том, что этот признак связан с рецессивными генами. 69. Трансгенез и влияние на продуктивность. Трансгенез – экспериментальный перенос генов, выведенных из определенного генома или искусственно синтезированных, в другой геном. Получивший трансген организм приобретает новое свойство, которое он может передавать своему потомству. Геном трансгенных животных является преднамеренно модифицированным. В перспективе предполагается получение трансгенных животных для производства новых продуктов, которые можно будет производить в промышленном масштабе, если они будут полезны с медицинской точки зрения. 70. Интерсексуальность, фримартинизм, гермафродитизм. Интерсексуальность – это такое состояние, когда особь имеет промежуточные признаки между самцом и самкой. Подразделяется на истинный гермафродитизм и псевдогермафродитизм. Истинный – это когда особь имеет половые гонады одного и другого пола, а остальные признаки какого-то одного пола или промежуточные. Псевдогермафродитизм – это когда особь имеет гонады одного пола, а остальные признаки противоположного пола или промежуточные. Фримартинизм - это врожденная патология половых органов телочек, связанная с рождением разнополых однояйцовых двоен. В период беременности между плодами могут возникнуть сосудистые связи, как следствие происходит обмен гормонами и клетками. Возникает химеризм – наличие разных клонов клеток, которые возникли от разных организмов. 71. Дифференциальная активность генов на разных этапах онтогенеза. Дифференцировка клеток - процесс, при котором во время дробления оплодотворенного яйца клетки постепенно начинают отличаться одна от другой, что приводит в конечном итоге к формированию зародыша со многими специализированными тканями. Каждая соматическая клетка имеет такой же набор хромосом, как и исходная оплодотворенная яйцеклетка. Доказательством являются опыты Дж. Гёрдона по пересадке ядер из соматических клеток в энуклеированные яйцеклетки у лягушки. Небольшой процент таких ядер обеспечивал развитие головастиков и нормальных лягушек. В последующей работе по пересадке ядер автор показал, что в первый период эмбрионального развития в ядрах не наблюдается синтеза РНК однако в клетках синтезируются белки. Дело в том, что у животных в период роста и созревания яйцеклетки в цитоплазме накапливается большое количество молекул м- РНК, которые соединяясь с белками, образуют гранулы-информосомы. Сразу же после оплодотворения м-РНК освобождаются от белков-гистонов, поступают в рибосомы цитоплазмы где и происходит синтез белков по программе материнской ДНК. Поэтому начальный период развития зиготы осуществляется под контролем генов материнского организма. И только с начала стадии гаструляции синтез белка переходит под контроль генов развивающегося организма. Одним из примеров дифференциальной активности генов в период онтогенеза может служить процесс формирования пуфов в политенных хромосомах дрозофилы. Было установлено, что на определенных стадиях развития отдельные диски деспирализируются и принимают форму вздутий, получивших название пуфов. При помощи использования радиоактивных изотопов было установлено, что в пуфах происходит интенсивный синтез молекул и-РНК. Разные стадии развития личинок сопровождаются активностью определенных пуфов. Это говорит о том, что на разных этапах развития вступают в действие разные гены. О неодновременной активности различных генов может свидетельствовать изменение состава белков организма в связи с возрастом. 72. Клонирование в животноводстве. Значение и перспективы. Клонирование — появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Клонирование сельскохозяйственных животных совершит прорыв в животноводстве, поскольку даст возможность получать точные копии особей с наилучшими качествами – самых молочных, самых мясистых, самых шерстистых и плодовитых. Однако эффективность клонирования млекопитающих пока остается низкой: оплодотворенные яйцеклетки и эмбрионы часто погибают. Клонирование - получение эмбриональных клонов. Метод пересадки ядер соматических клеток зародышей в энуклеированные яйцеклетки лягушек. Разрушали ядра яйцеклеток лягушки ультрафиолетовыми лучами, затем в каждое из яиц вводил ядро из дифференцированной клетки плавающего головастика. Такие ядра вызывали развитие генетически идентичных эмбрионов и взрослых лягушек (клон головастика). Метод культивирования клеток кожи взрослых лягушек. При использовании ядер соматических клеток взрослых животных развитие клонов ограничивалось стадией головастиков. Ядра взрослых организмов и даже поздних эмбрионов по каким-то причинам утрачивают свои потенции. Метод разделения эмбрионов на ранней стадии развития. Если количество клеток эмбриона (бластомеров) не превышает 16, они еще не дифференцированы. Это позволяет разъединять эмбрионы (бластулы) на 2 и большее число и получать однояйцевых близнецов. 73. Цитоплазматическая наследственность. Плазмиды и их роль. Цитоплазматическая наследственность – наследование признаков через цитоплазму. Цитоплазматическая наследственность - внеядерная наследственность, которая осуществляется с помощью молекул ДНК, расположенных в пластидах и митохондриях. Генетическое влияние цитоплазмы проявляется, как следствие взаимодействия плазмона с ядерными генами. Признак, определяемый цитоплазмой, передается только по материнской линии. Плазмоген - носитель цитоплазматической наследственности. Плазмиды. Кроме митохондрий, входящих в состав как животных, так и растительных клеток, и хлоропластов, являющихся компонентом только растительной клетки, к факторам, обеспечивающим нехромосомную передачу наследственной информации, относятся и плазмиды бактерий. Плазмиды — очень короткие кольцевые фрагменты молекулы ДНК. С ними связано наследование бактериями устойчивости к лекарственным препаратам (антибиотикам, сульфаниламидам и др.), их способность синтезировать особые защитные белки — колицины. Плазмидой является и так называемый половой фактор (F-фактор) бактерий, обеспечивающий у них конъюгацию и осуществление полового процесса. 75. Пример наследственных аномалий у с/х животных и птиц. Аномалии у КРС: биологические особенности данного вида животных – малоплодие и относительная позднеспелость. Генетические аномалии: укорочение нижней челюсти, мозговая грыжа, слияние копытец, пупочная грыжа, водянка плода, деформация передних конечностей, аплазия (отсутствие мозжечка), расщепление твердого неба и др. Аномалии у СВИНЕЙ: мозговая грыжа, паралич задних конечностей, желтуха новорожденных, трехногие поросята, пупочная грыжа, отсутствие нижней челюсти, водянка головного мозга и др. Аномалии у ОВЕЦ: отсутствие нижней челюсти и непроходимость пищевода, коротконогость, облысение, искривление шеи, одноглазие, карликовость, непроходимость ануса и др. Аномалии у ПТИЦ: клюв попугая, перекрещивающийся клюв, полидактилия, синдактилия, оперенные ноги. Аномалии у ЛОШАДЕЙ: атрезия ободочной кишки, несовершенные эпителиогенез, атаксия, пупочная грыжа, болезнь вихляния, костыльная нога и др. 76. Хромосомные болезни у животных, вызванные не расхождением половых хромосом. Были выявлены аномалии в системе половых хромосом, связанные в основном с нарушениями расхождения в мейозе, а также в результате обмена клетками разных индивидуумов. Влияние внутренней среды организма на изменение признаков пола в онтогенезе прослеживается при изучении интерсексуальности. У домашних животных существуют разные ее формы, которые объединяются под названием гермофродитизм. Образование гермафродитов – особей, имеющих гонады и (или) половые органы противоположных полов, рассматриваются как результат нарушения мейоза в период развития бластоцисты. Болезни: ХО – синдром Тернера (особь женского пола, она бесплодна); ХХУ – синдром Клайн-Фельтра (особь мужского пола, бесплодна); ХХХ – синдром Трипла (особь женского пола, бесплодна). |