52. Проблема направленного регулирования полов.

Проблема регуляции пола вытекает из необходимости увеличения продукции животноводства за счет преимущественного получения особей одного вида, дающих более высокий выход молока, мяса, шерсти, яиц и т. д. Так, в молочном скотоводстве более желательно рождение телочек, а в мясном -- бычков, так как они быстрее растут. От высокоценных племенных быков и коров целесообразно получать мужских потомков для более быстрого размножения их генотипов. В яичном птицеводстве выгодно получение курочек. В связи изучают возможности искусственного регулирования пола.

Регуляция соотношения полов у млекопитающих может быть достигнута путем разделения спермы на две фракции: первую -- содержащую в спермиях Х-хромосому и вторую -- содержащую Y-хромосому. Оплодотворение самок одной из этих фракций будет давать приплод одного пола. Проводились эксперименты по разделению спермы на указанные фракции центрифугированием, осаждением с помощью гистидина.

Осеменение самок крольчих, например, более легкой и более подвижной фракцией приводило к сдвигу в сторону мужского пола. Однако полного сдвига в соотношении полов сделано не было.

53. Роль генетической информации в начальных стадиях эмбриогенеза.

У животных в яйцеклетке до оплодотворения накапливается (в цитоплазме) большое количество рибонуклеиновых кислот всех типов: мРНК, рРНК и тРНК, - которые до оплодотворения находятся в неактивном состоянии. Они соединяются со специфическими белками-гистонами и образуют неактивные гранулы инфорсомы. После оплодотворения часть молекул мРНК инфорсом освобождается от белка, поступает на рибосомы цитоплазмы яйцеклетки и начинает синтез определенных белков, необходимых для начального развития зиготы. Этот процесс осуществляется под контролем генов материнского организма. С начала стадии гаструляции (Гаструляция — сложный процесс морфогенетических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток, в результате чего образуются зародышевые листки — источники зачатков тканей и органов. )и в дальнейших процессах онтогенеза синтез белка осуществляется под контролем ядерных генов обеих родительских особей. В некоторых случаях наблюдается наличие в цитоплазме яйцеклетки специальных фрагментов активной ДНК. Они синтезируют мРНК и кодируют синтез специфических белков в цитоплазме.

54. Особенности мутагенеза и классификация мутаций.

Мутация – стойкое изменение в ДНК и кариотипе особи. Мутагенез - процесс возникновения мутации. Мутаген – фактор, вызывающий мутацию. Мутант – особь, у которой мутация проявилась. 

Мутационный процесс - процесс возникновения, формирования и реализации наследственных нарушений. Основой мутационного процесса являются мутации. Мутации происходят как в естественной среде обитания организмов, так и в условиях направленного воздействия мутагенами. В зависимости от этого различают спонтанный и индуцированный мутагенез.

Спонтанный мутагенез - это самопроизвольный процесс возникновения мутаций под влиянием естественных факторов среды(естественная радиация).

Спонтанный мутационный процесс характеризуется определенной интенсивностью (частотой генных, хромосомных и геномных мутаций), непрерывностью, ненаправленностью, отсутствием специфичности; он является одной из биологических характеристик вида (стабильность генотипа) и протекает постоянно. Частота спонтанных мутаций подвергается влиянию естественного отбора. Познание закономерностей спонтанного мутагенеза, причин его возникновения необходимо для создания специальных методов слежения за мутациями, чтобы контролировать их количество у человека.

Индуцированный мутагенез - возникновение мутаций под влиянием направленных специальных факторов внешней среды - мутагенов.

Физические мутагены: ионизирующее излучение, ультрафиолет, температура и др. Ионизирующая радиация оказывает непосредственное действие на гены (разрыв водородных связей ДНК, изменение нуклеотидов), хромосомы (хромосомные аберрации) и геномы (изменение числа и наборов хромосом).

Химические мутагены (лекарственные препараты, никотин, алкоголь, герби, кислоты, соли) вызывают генные, реже хромосомные мутации

Биологические мутагены (вирусы, живые вакцины и др.) вызывают генные мутации и хромосомные перестройки.

Классификация мутаций: 

І. По возможности наследования

1. Соматические- по наследству не передаётся, но в организме появляется клон мутантных клеток, одна из причин рака.(разный цвет глаз)

2. генеративные- в гаметах или в зиготе, передаются по наследству.(синдром Шершевского-Тернера-низкий рост,недоразвитость половых органов,порок сердца-моносомия(наличие всего одной из пары гомологичных хромосом)по половой хромосоме)

II По влиянию на жизнеспособность

1 полезные – повышают жизнеспособность.-устойчивость тараканов к ядохимикатам

2 нейтральные – не влияют на жизнеспособность-гетерохромия

3 вредные – понижают жизнеспособность-глухота,дальтонизм

а) сублетальные – выживания от 50-100% б) полулетальные – не более 50% выживаемости. В). летальные -100%смертельный исход.

Брахидактилия(укорочение пальцев рук и ног)-проявляется у гетерозигот,доминантная гомозигота нежизнеспособна

III По способности проявляться у гетерозигот.

1. доминантные – проявляются в первом поколении-близорукость,дальнозоркость,косоглазие

2. рецессивные – рецессивный мутантный ген перейдёт в гомозиготное состояние-альбинизм,дальтонизм,сахарный диабет,гемофилия

IV. По направлению мутирования.

1. прямые – от нормы к мутации. 2. обратные – от мутации к норме.

V. По причинам возникновения. 1. спонтанные – возникают в естественных условиях. 2. индуцированные – получают искусственным путём.

VI. По фенотипу.

1. морфологические – изменение внешнего и внутреннего строения.

2. физиологические - влияют на плодовитость, продуктивность, резистентность-гемофилия

3. биохимические – на обмен веществ-мутации бактерий,определяющие неспособность синтезировать какое-либо вещество(аминокислоту)

4. поведенческие – на поведение.

VII. По характеру изменения генетического материала.

1. Геномные(полиплоидия,анеуплоидия)-синдром Дауна-трисомия по 21 паре

2. хромосомные или структурные-синдром кошачьего крика-недоразвитие гортани,отставание в развитии-отсутствие короткого плеча в 5 хромосоме

3. генные-анемия-изменение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК

4. Цитоплазматические-изменение в ДНК митохондрий и пластид,передаются только по женской линии-пестролистность у растений