Генетика растений и животных (стр. 3 )

17.  Что такое трансдукция?

18.  Что такое конъюгация?

Тема 6. Биотехнология в растениеводстве и животноводстве. Генетическая инженерия. Проблемы генетической инженерии. Получение генов: выделение генов из ДНК микроорганизмов, химический синтез генов, ферментативный синтез генов на матричной РНК при помощи обратной транскриптазы. Направленное изменение структуры генов. Получение гибридных молекул ДНК. Способность генов к репликации. Введение гена в реципиентную клетку при помощи трансформации и трансдукции с использованием для этих целей плазмид. Синтетические антигены. Производство интерферона, соматотропина, инсулина с помощью методов генетической инженерии. Гибридизация в культурах клеток высших организмов разных видов. Перспективы использования генетической инженерии в растениеводстве и животноводстве, ветеринарии и микробиологии. Трансплантантация эмбрионов, как метод ускоренного воспроизводства. Проблемы эмбриогенетической инженерии, Экстракорпоральное оплодотворение и развитие эмбрионов in vitro.

Клеточная инженерия – метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Соматическая гибридизация. Гибридомная технология получения моноклональных антител. Клонирование эмбрионов млекопитающих. Понятие о химерных животных. Методы получения химер: агрегационный и инъекционный. Трансгенные животные и перспективы их использования.

Методические советы. При изучении данной темы особое внимание обратить на теоретические основы и методы генной инженерии, процессе переноса чужеродных генов в клетки хозяина. Ознакомиться с перестройкой генома животных путем вмешательства в их развитие на самых ранних стадиях онтогенеза. Рассмотреть трансплантацию эмбрионов, экстракорпоральное оплодотворение ооцитов и клонирование животных как метод ускоренного размножения генетически ценных высокопродуктивных животных.

Вопросы для самопроверки:

1.  Что такое биотехнология?

2.  Что такое генная инженерия?

3.  Какая молекула ДНК называется рекомбинантной?

4.  Что называется вектором в генной инженерии?

5.  Технология получения моноклональных антител?

6.  Что такое экстракорпоральное оплодотворение ооцитов?

7.  Биологические предпосылки трансплантации эмбрионов?

8.  Какие животные называются донорами? Реципиентами?

9.  Что такое полиовуляция?

10.  Что называется клоном?

11.  Какие животные называются химерными?

12.  Что такое трансгенез?

13.  Когда и где были впервые созданы трансгенные растения?

14.  При выращивании, каких сельскохозяйственных культур используют трансгенные сорта?

15.  Трансгенные животные и перспективы их использования?

Тема 7. Мутационная изменчивость. Понятие о мутации и мутагенезе. Роль де Фриза и в развитии теории мутаций. Спонтанные и индуцированные мутации, генеративные и соматические, доминантные и рецессивные.

Классификация мутаций. Геномные мутации. Гаплоидия, гетероплоидия (анеуплоидия), полисомия (аутосомальная и гоносомальная трисомия), гипоплоидия (моносомия и нуллисомия). Причины возникновения и их влияние на жизнеспособность и воспроизводительную функцию животных.

Полиплоидия. Особенности полиплоидов, причины возникновения, распространение. Примеры полиплоидных форм. Практическое и эволюционное значение полиплоидии. Анеуплоидия или гетероплоидия. Механизм образования, типы гетероплоидов, методы их получения и использование в селекции растений. Гаплоидия. Методы получения гаплоидов и перспективы их использования в растениеводстве. Мозаицизм и химеризм. Хромосомные аберрации. Транслокации (реципрокные, тандемные, робертсоновские), инверсии, делеции, нехватки, дупликации, фрагментации. Механизм образования хромосомных перестроек. Влияние хромосомных перестроек на изменение признаков, жизнеспособность, воспроизводительную функцию организма и значение их в эволюции.

Генные мутации, молекулярный механизм и причины возникновения. Классификация генных мутаций: аморфные, гипоморфные, неоморфные. Полезные, нейтральные, вредные мутации. Примеры мутаций у животных. Закон о роли гомологических рядов в наследственной изменчивости. Использование этого закона при изучении наследственных болезней. Понятие о мутабильности генов, гены-мутаторы.

Физические, химические и биологические мутагены. Характер возникающих мутаций под влиянием ионизирующего излучения и химических факторов. Лекарственные препараты и мутагенез. Значение индуцированных мутаций в селекции микроорганизмов, растений и животных. Вирусы и бактерии как факторы мутагенеза. Генетические последствия загрязнения окружающей среды. Роль репарирующих систем в мутационном процессе.

Методические советы. При изучении данной темы необходимо научиться классифицировать мутации. Необходимо обратить внимание на различные мутации, которые могут быть причинами появления различных уродств у животных, а также приводить к снижению их продуктивности и воспроизводительной способности. Большой интерес представляют изучение действия различных мутагенов и биологически активных веществ на генетический аппарат животных и растений. Изучить методы экспериментального получения гаплоидов, полиплоидов и гетероплоидов и их использование в генетике.

Вопросы для самопроверки:

1.  Что такое фенотипическая изменчивость?

2.  Виды фенотипической изменчивости – модификационная и онтогенетическая.

3.  Что такое генотипическая изменчивость?

4.  Что такое комбинативная изменчивость?

5.  Что такое мутация, мутагенез и мутагенный фактор?

6.  Основные положения мутационной теории Гюго де Фриза.

7.  Классификация мутагенов.

8.  Классификация мутаций по характеру изменения генетического материала.

9.  Какая мутация называется геномной?

10.  Что такое полиплоидия, гетероплоидия, гаплоидия?

11.  Хромосомные мутации и их разновидность.

12.  Какие мутации называются точковыми?

13.  Закон о роли гомологических рядов в наследственной изменчивости.

14.  Что такое мутабильность генов? Гены-мутаторы?

15.  Как используют мутагенез в селекции растений и животных.

Тема 8. Методы изучения изменчивости. Классификация типов изменчивости: мутационная, комбинативная, коррелятивная, модификационная. Количественные и качественные признаки, особенности в их изменчивости и методах изучения. Типы распределения варьирующих признаков: биномиальное, нормальное. Понятие об асимметрии, эксцессе и трансгрессии. Средняя арифметическая, средняя геометрическая, средняя гармоническая. Измерение степени изменчивости признака: лимиты, среднее квадратическое отклонение, варианса, коэффициент вариации. Понятие о статистических ошибках. Определение достоверности разности между средними двух выборок. Метод хи-квадрат для сравнения соответствия теоретического и фактического распределения. Понятие о редких событиях и формула Пуассона для учёта этих событий.

Определение связи между количественными и качественными признаками.

Методические советы. При изучении данной темы следует освоить основные приёмы биометрической обработки цифровых данных (построение вариационного ряда, вычисление средних величин и среднего квадратического отклонения как показателя изменчивости). Понятие о редких событиях и формула Пуассона для учёта этих событий позволяет ветеринарному врачу определить случайное появление в стаде какого-либо уродства.

Основы дисперсионного анализа.

Вопросы для самопроверки:

1.  Что такое генеральная совокупность и выборка?

2.  Что такое вариационный ряд и как его построить?

3.  Как определить величину классового промежутка, формула?

4.  Как определить границы классов?

5.  Методы вычисления средней арифметической.

6.  Закономерности вариационного ряда.

7.  Как определить величину условной средней и поправку к ней?

8.  Для каких целей используется показатель сигмы, что она показывает и в каких единицах измеряется?

9.  Что есть коэффициент вариации, в каких случаях он применяется?

10.  Какие бывают уровни коэффициента вариации, их характеристика?

11.  Как вычисляется среднее квадратическое отклонение в малых и больших выборках?

12.  Какова формула для определения õ и Сv в малочисленных выборках?

13.  Что такое средняя взвешенная? В каких случаях она применяется и как ее вычислить?

14.  Что такое ошибка средней арифметической?

15.  От каких величин зависит ошибка средней арифметической, и по каким формулам она вычисляется в многочисленных и малочисленных выборках?

16.  По какой формуле вычисляется критерий достоверности выборочных показателей?

17.  Для каких целей вычисляют критерий достоверности разности между средними величинами двух выборок?

18.  Каким может быть характер и степень взаимосвязи между признаками?

19.  В каких пределах варьирует цифровое значение коэффициента корреляции?

20.  Что такое корреляция и коррелятивная изменчивость?

21.  Какая корреляция называется положительной и каково ее значение в племенной работе (примеры)?

22.  Что следует понимать под отрицательной корреляцией?

23.  Что такое ХИ-квадрат и как он используется в генетических исследованиях?

Тема 9. Генетика популяций, инбридинг и гетерозис. Понятие о популяции и чистой линии. Эффективность отбора в популяции и чистой линии. Частота аллелей и генотипов как параметры популяции. Структура свободноразмножающейся популяции. Закон Харди-Вайнберга. Основные факторы генетической эволюции в популяциях: мутации, отбор, миграции, дрейф генов. Закон стабилизирующего скрещивания Пирсона. Значение миграции и дрейфа генов в распространении мутаций. Влияние инбридинга на выщепление рецессивных летальных генов.

Понятие о генофонде. Генетический груз в популяциях животных. Генетическая адаптация. Генетический гомеостаз популяции.

Инбридинг и инбредная депрессия. Причины инбредного вырождения особей. Определение степени инбридинга по формуле Райта-Кисловского. Инбридинг у растений – инцухт. Гетерозис и его генетическая основа, типы гетерозиса. Гепотизы объясняющие эффект гетерозиса. Значение инбридинга и гетерозиса в селекции растений и животных.