6576

Наследственные аномалии и болезни с наследственной предрасположенностью. Селекция животных на устойчивость к заболеваниям

Контрольная

Биология и генетика

Наследственные аномалии и болезни с наследственной предрасположенностью. Селекция животных на устойчивость к заболеваниям Генетические аномалии у сельскохозяйственных животных. В результате мутаций у животных и человека возникают различные наследств...

Русский

2013-01-06

33.59 KB

160 чел.

Наследственные аномалии и болезни с наследственной предрасположенностью. Селекция животных на устойчивость к заболеваниям

Генетические аномалии у сельскохозяйственных животных. В результате мутаций у животных и человека возникают различные наследственные аномалии. При составлении родословных фараона Тутанхамона, династии Габсбургов, королевы Виктории были выявлены семейные заболевания. Еще в прошлом веке Маупертиус описал доминантное наследование полидактилии. Нассе установил наследственный характер гемофилии, а английский врач Гаррод доказал рецессивный характер наследования алкаптонурии у человека. В настоящее время у человека известно более 2500 наследственных аномалий. У сельскохозяйственных  животных  наследственные аномалии изучены еще недостаточно. Наука располагает сведениями лишь о нескольких десятках генетических аномалий.

Генетическая аномалия – наследственно обусловленное, нежелательное с точки зрения здоровья популяции и племенного использования, отклонение от нормы. Стойкие отклонения организма и его частей от нормального анатомического строения, возникающие в процессе развития, называются уродством. Наука, изучающая уродства, называется тератологией. Причинами аномалий могут быть наследственные нарушения и   влияние среды.  В зависимости от этого различают три группы,  аномалий: наследственные или генетические,    наследственно-средовые и средовые или экзогенные. Причинами первой группы аномалий являются нарушения  в генотипе (генные и хромосомные мутации). К этой группе аномалий относятся синдром  Дауна и гемофилия у человека, укорочение нижней челюсти, мозговая грыжа и другие - у крупного рогатого скота. Причинами наследственно-средовых аномалий являются как наследственные дефекты, так и влияние среды. Это самая многочисленная группа заболеваний. К ним относятся: туберкулез, лейкоз, болезни сердца и т. д. Средовые болезни, обусловлены исключительно факторами среды, например травмы, ожоги, авитаминозы, обморожения и др.

По числу генных локусов, влияющих на проявление аномалий, различают моногенные и полигенные болезни. Полигенное наследование характерно для болезней с наследственной предрасположенностью.

Типы наследования аномалий. Определение типа наследования аномалий, имеет важное значение в целях разработки селекционных методов для их профилактики у приплода. Тип наследования аномалий обычно определяется на основании анализа родословных, в которых должны быть записаны сведения о характере аномалий. Различают три типа наследования аномалий: аутосомно-рецессивный, аутосомно-доминантный и сцепленный с полом.

При аутосомно-рецессивном типе наследования аномалия определяется рецессивным геном локализованным в аутосомах. Это наиболее часто встречаемый тип наследования, который проявляется в одинаковой степени у самцов и самок. При аутосомно-рецессивном типе наследования аномальное потомство появляется обычно у здоровых родителей. Когда же мы начинаем анализировать родословную, то выявляется, что подобная аномалия встречалась когда-то у потомков обоих родителей или их общего предка. Ниже приводится родословная животного Х с аномалией «мозговая грыжа».

Х  (аа) − мозговая грыжа

 

                     Д (Аа)  

                   К (Аа)

         В (Аа)

       Р

       С

        Т (Аа)

 М (аа)

    О

   Е      

  Л           

   Б       

  Ф        

    Ж  

 Ч (аа)

При аутосомно-доминантном типе  наследования  аномалия обусловлена доминантным геном, локализованным в аутосоме. Признаки, обусловленные доминантными генами, как правило, проявляются в гомо- и гетерозиготном состоянии, при доминантном типе наследования пропуска поколений не бывает; каждый аномальный потомок имеет аномального родителя. Причём при таком типе наследования аномалия обычно встречается в одной половине родословной.

При сцепленным с полом типе наследования аномалия проявляется, как правило, у особей одного пола. Это связано с локализацией мутантного гена в Х-хромосоме. Примером сцепленного с полом наследования может служить заболевание гемофилией и дальтонизм у человека.

Генные аномалии у животных. У сельскохозяйственных животных изучено около сотни наследственных болезней, которые наследуются в соответствии с законами Менделя. Частота наследственных аномалий может быть различной в разных породах и стадах. Среди них такие, как укорочение нижней челюсти, волчья пасть и заячья губа, мозговая грыжа, водянка головного мозга, бульдогообразная карликовость и другие. Относительная частота отдельных аномалий в каждой породе или популяции может быть различной. В костромской породе наиболее часто встречается аномалия головы - укорочение челюсти, в ярославской породе - синдактилия, в холмогорской - контрактура мышц, в черно-пестрой - пупочные грыжи. У крупного рогатого скота в Германии значительный удельный вес среди наследственных дефектов приходится на центральную нервную систему (21%). Второе место по частоте регистрации (14%) занимает комплексная аномалия - сочетание пупочных грыж с расщеплением брюха и плода в целом. В среднем в популяциях частота животных с дефектами составляет около 1%. Однако этот показатель зависит от полноты и точности регистрации аномалий. Кроме этого, не все аномалии можно установить визуально. Многие из них связаны с мутациями, вызывающими нарушение синтеза различных веществ, выявление которых возможно только специальными методами.

Особую роль в распространении генетических аномалий, как у крупного рогатого скота, так и у животных других видов могут сыграть производители. От каждого производителя при искусственном осеменении можно за год получить сотни и тысячи потомков. Если такой производитель окажется носителем мутации, то она быстро распространиться в породе.

Так, в результате интенсивного использования быка Принца Адольфа в Швеции и последующего инбридинга на него частота бесшерстности в отдельных стадах повысилась до 5%. В потомстве отдельных быков черно-пестрой породы и шароле в США регистрировали случаи рождения карликовых телят с частотой 23%.

Много наследственных аномалий зарегистрировано и у свиней. В Дании при паталогоанатомическом исследовании 6,6 тысяч павших поросят у 25,6% были обнаружены недоразвитие клапанов и другие дефекты сердца, у 23,1% поросят найдены различные нарушения двигательной системы, у 5,9% поросят- аномалии нервной системы. Довольно часто у свиней регистрируются такие наследственные заболевания, как крипторхизм и кратерность  сосков. Согласно закону гомологических рядов наследственной изменчивости  эти же наследственные дефекты встречаются и у других видов  сельскохозяйственных животных.

       Болезни с наследственной предрасположенностью. Наиболее важное значение для животноводства и ветеринарии имеет огромная группа болезней, в развитии которых наследственность играет большую или меньшую роль. Это болезни с наследственной предрасположенностью или наследственно-средовые болезни. Удельный вес этой группы составляет около 92%. К наследственно-средовым болезням относят: мастит, туберкулез, бруцеллез, злокачественные новообразования и др.

Ученым и практикам-животноводам давно известны факты устойчивости и восприимчивости некоторых видов, пород, родственных групп и отдельных животных к тем или иным болезням.

Генетическая природа болезней с наследственной предрасположенностью мало изучена. Для этой группы болезней характерны: полигенное контролирование устойчивости и восприимчивости, непрерывный переход от выраженных форм болезни до нормы, незначительные различия между популяциями. По фенотипу животных в отношении болезней с наследственной предрасположенностью можно разделить на два класса - здоровые и больные. Заболевают животные при достижении соответствующего порога действия активных аллелей и определенного уровня условий среды. Следует помнить, что наследственно восприимчивые животные не заболевают, если нет   возбудителя болезни.

      Устойчивость или восприимчивость к болезням иногда зависит от одного или немногих генов, но чаще определяется множеством локусов.

      Методы изучения наследственной резистентности. Существует несколько основных подходов к изучению генетической обусловленной устойчивости и восприимчивости животных к болезням. Это близнецовый анализ, выявление породных, межлинейных и межсемейных различий, селекционный эксперимент, анализ связи заболеваний с маркерными генами, популяционно-статистический анализ и др.

Близнецовый метод дает возможность определить роль наследственности и среды в этиологии болезни. Для этого определяют конкордантность и дискордантностъ. Конкордантность - это сходство по проявлению болезни у обоих близнецов, а дискордантностъ - это явление, при котором данный признак имеется лишь у одного близнеца. Сходство между однояйцовыми близнецами при различных болезнях выше, чем между двухяйцовыми. У человека конкордантность однояйцовых близнецов по туберкулезу равна 74%, рахиту – 88%, сахарному диабету 84%. Близнецовый метод позволяет получить доказательство генетической детерминации устойчивости к болезни.

Межпородные и межлинейные различия по устойчивости к болезням свидетельствуют о роли генетических факторов в детерминации этого признака.   Из   практики животноводства известно,   что местный якутский  скот более устойчив к туберкулезу, чем животные черно-пестрой и симментальской пород. Установлено также, что у быков, у которых отмечен высокий процент дочерей, больных лейкозом в данном хозяйстве, эти особенности проявлялись и в других хозяйствах. Таким образом, для повышения устойчивости животных к заболеваниям нужно вести селекционную работу с устойчивыми группами животных.

При селекционном эксперименте группу животных подвергают заражению тем или другим возбудителем. Животных, которые не заболели при искусственном заражении, считают устойчивыми, и с ними ведут работу по созданию устойчивых групп.  Однако этот метод связан с нанесением экономического ущерба хозяйству и возможностью распространения инфекций, поэтому в практической работе он имеет ограниченное применение.

При использовании популяционно-статистического метода вычисляют такие генетические параметры, как коэффициенты наследуемости и генетической корреляции, а также коэффициент повторяемости и частоты генов. Так, коэффициенты наследуемости устойчивости составляют: к лейкозу 0,3, бруцеллезу - 0,2, туберкулезу - 0,1. маститу - 0.1, болезням конечностей - 0.13.

Мастит - воспаление молочной железы. Причинами заболевания могут быть биологические (стафилококки, стрептококки и др.), плохие условия  кормления и содержания, нарушения технологии доения и др. Заболеваемость коров маститом во многих странах достигает 50%. Анализ заболеваемости более 19 тысяч коров показал, что мастит чаще встречается у черно-пестрого, красного степного и симментальского скота (26, 23 и 20% соответственно). У бурого скота это заболевание обнаружено у 15% животных, а у буйволиц - всего лишь у  0,5%.

Между заболеваемостью матерей и дочерей маститом существует положительная корреляция. В некоторых стадах заболеваемость дочерей, происходящих от мастных матерей, в 1.5-2 раза выше, чем от здоровых матерей. Влияние быков на резистентность дочерей к маститу составляет 14-19% .

Исследования, проведенные в одном из племзаводов по разведению красного степного скота, выявили различия по устойчивости к маститу коров разных линий. Более существенные различия были у дочерей разных быков:

              Клички быков                   %  устойчивых дочерей

                    Каркас                                     56,6

                    Хейземер                                  33,3

                    Ландыш                                    12,5   

                    Чобот                                        41,5

                    Ликер                                        20,0

                    Уран                                          11,5

Все это указывает на возможность борьбы с маститом методами целенаправленной селекционной работы.

Туберкулез - инфекционная болезнь человека и животных. Это заболевание до сих пор представляет мировую проблему для здравохранения и животноводства. Исследованиями обнаружены межпородные различия устойчивости к этому заболеванию. Выявлены различия и в устойчивости потомков разных быков (9,1 - 51,7%). Коэффициент наследуемости устойчивости скота к туберкулезу колеблется в разных стадах от 0,1 до 0,3. Конкордантность у однояйцовых близнецов составляет 60%. Установлено, что устойчивость к туберкулезу наследуется полигенно.

Бруцеллез - хроническая инфекционная болезнь животных и человека, вызываемая бактериями группы Brucella. У многих животных проявляется абортом, задержанием последа и расстройством плодовитости. Бруцеллезом редко болеют лошади, а крупный рогатый скот и свиньи более чувствительны к нему. Частота заболевания потомства разных быков от 9 до 52%. Различия в семействах по устойчивости к бруцеллезу составляют 0-61%. Коэффициент наследуемости устойчивости 0,19, конкордантность у близнецов - 64%.

К числу заболеваний крупного рогатого скота, наследственная устойчивость к которым давно уже доказана, относится пироплазмоз. Известно, что зебу очень редко заболевает пироплазмозом, а при заболевании переносят его легко, тогда как крупный рогатый скот поражается часто, и в результате заболевания наблюдается большой отход животных. Помеси зебу наследуют устойчивость к пироплазмозу, что и позволило создать стада устойчивых животных.

 Селекция животных на устойчивость к заболеваниям. В опытах на мышах и крысах многократно доказана возможность селекции на резистентность к различным болезням. Выведены линии мышей, устойчивых к лейкозу, сальмонеллам и другим возбудителям. Важен тот факт, что достигнутая в результате отбора резистентность может длительно сохраняться.

Убедительные результаты при селекции на устойчивость к болезням получены в птицеводстве. Большой экономический ущерб здесь приносит пуллороз (тиф). Эта инфекционная болезнь куриных, вызываемая бактериями рода Salmonella, характеризуется поражением кишечника, паренхиматозных органов и яичников.

Робертс и Кард в течение четырех лет проводили селекцию на резистентность к пуллорозу путем искусственного заражения кур породы белый леггорн. В результате этой работы выживаемость кур после заражения стандартной дозой возбудителя была 70% против 28% в контроле. Хатт с сотрудниками показал эффективность непрямой селекции кур   на   устойчивость к пуллорозу. В качестве признака устойчивости он использовал быстрое повышение температуры тела, что, по-видимому, связано со скоростью образования антител.

Примером успешной селекции крупного рогатого скота на устойчивость к клещам является выведение в течение 25-летней работы породы австралийский молочный зебу. Новая порода получена путем скрещивания зебу с европейскими породами и несет около 20-40% крови зебу. Она с успехом разводится в зоне тропического климата, имеет достаточно высокую продуктивность и не поражается клещами.

Непрямая селекция на резистентность. Заражение животных возбудителями болезни с целью выявления устойчивых и восприимчивых особей в большинстве случаев неприемлемо. Поэтому изучается возможность непрямой селекции по генетическим или биохимическим маркерам. Маркерные признаки должны иметь достаточно тесную корреляции с резистентностью к болезни, высокую наследуемость и повторяемость и раннее проявление. Наиболее перспективны для этих целей группы крови и полиморфные системы белков.

Одним из индикаторов устойчивости к раку глаз и глазных век у скота герефордской породы является пигментация вокруг глаз. В условиях интенсивной солнечной радиации животные с пигментированными веками меньше болеют раком глаз.

Маркерами резистентности к бактериальным болезням могут быть: интенсивность продукции антител, титр иммуноглобулинов, количество В-лимфоцитов и др.

Однако, несмотря на некоторые успехи и теоретические работы, показывающие возможность проведения успешной селекции на резистентность у нас в стране и за рубежом, в настоящее время не созданы породы и группы животных, устойчивых к тем или иным заболеваниям. Эта работа затрудняется целым рядом факторов. К этим факторам относятся: сложная природа наследуемости устойчивости, невозможность широкого искусственного заражения для выявления резистентных животных, отсутствие надежных маркеров устойчивости, быстрая изменчивость патогенов и др.

Установлено, что генетическая  устойчивость к одному виду патогенов не сопровождается резистентностью к другим видам. Поэтому нельзя создать породу, устойчивую к различным заболеваниям одновременно.  Для повышения устойчивости животных к болезням селекционер должен выполнить следующие мероприятия:

- организовать диагностику болезней и учет их в племенных каточках;

- проводить генеалогический анализ стада и выявлять семейства и линии устойчивые и восприимчивые к болезням;

- отбирать молодняк на племя от матерей отличающихся устойчивостью к болезням;

 - постоянно оценивать производителей по устойчивости и восприимчивости потомства к болезням и признакам продуктивности.

Для осуществления всех мероприятий по селекции животных на устойчивость к болезням необходимо творческое сотрудничество зоотехников-селекционеров,  ветеринарных врачей и генетиков.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11510. Восстановление файлов и каталогов в Windows 147.5 KB
  Лабораторная работа Тема: Восстановление файлов и каталогов в Windows Цель работы: научиться создавать резервные копии дисков и файлов клонировать носители создавать резервные копии системных носителей; научиться восстанавливать данные и систему с резервных копий. ...
11511. Файловая система NTFS 94 KB
  Лабораторная работа Тема: Файловая система NTFS Цель работы: изучить организацию файловой системы NTFS Теоретические сведения Файловая система NTFS была разработана для ОС Windows NT с учетом опыта разработки файловых систем FAT и HPFS. Основными отличиями являются: подд...
11512. Файловые системы Linux 291.5 KB
  Лабораторная работа Тема: Файловые системы Linux Цель работы: изучить организацию файловых систем Linux Теоретические сведения Типы файловых систем поддерживаемых в Linux Файловая система одна из основных составляющих любой операционной системы так как она обесп...
11513. Управление процессами в операционной системе 163 KB
  Лабораторная работа №4 Тема: Управление процессами в операционной системе Цель работы: ознакомиться с организацией взаимодействием планированием процессов и потоков в Windows 200/XP Теоретические сведения Процессы и потоки в Windows 2000 В операционной системе Windows 2000 е
11514. Работа с дисками в операционной системе Windows 74.5 KB
  Лабораторная работа Тема: Работа с дисками в операционной системе Windows Цель работы: изучить приёмы обслуживания дисков Теоретические сведения Проверка диска Программу для обслуживания жесткого диска необходимо запускать в стандартном режиме по возможности ч
11515. Производство мягкого мороженого 81 KB
  Лабораторная работа № 4 Производство мягкого мороженого Цель работы практически ознакомиться с технологией мягкого мороженого а именно с принципами расчета рецептуры мороженого порядком составления смеси и режимами ее обработки процессом фризерования...
11516. Производство мягких свежих сыров 19.33 KB
  Лабораторная работа № 3 Производство мягких свежих сыров Цель работы ознакомиться с технологическим процессом производства мягких свежих сыров на примере Адыгейского сыра. Задание 1. Определить показатели молока: кислотность и массовую долю жира. Зада...
11517. Определение качественных показателей молока 112 KB
  Лабораторная работа № 1 Определение качественных показателей молока Цель работы – ознакомиться с методами анализа молока при определении таких его показателей как титруемая кислотность рН плотность группа чистоты массовая доля жира и белка термоустойчивост
11518. Сепарирование молока 53 KB
  Лабораторная работа № 2 Сепарирование молока Цель работы – ознакомиться с устройством сепаратора назначением его отдельных частей правилами эксплуатации сборки и разборки процессом сепарирования молока. Необходимо изучить влияние температуры сепарируемого