«Факультет инженерно-технологический Кафедра Технология производства, переработки и экспертизы продукции АПК УТВЕРЖДАЮ СОГЛАСОВАНО Начальник УМО Декан факультета Н.Н. Левина Л.М. Благодарина 16 сентября 2011г. 12 ...»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ-ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО

«УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Факультет инженерно-технологический

Кафедра «Технология производства, переработки и экспертизы

продукции АПК»

УТВЕРЖДАЮ СОГЛАСОВАНО

Начальник УМО Декан факультета Н.Н. Левина Л.М. Благодарина «16» сентября 2011г.

«12» сентября 2011г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине «Генетика и разведение с/х животных»

для специальности 110305.65 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»

(очное, заочное и заочно-сокращенные формы обучения) Димитровград, УДК ББК Генетика и разведение с/х животных: Учебно-методический комплекс (для специальности 110305.65 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ) / Подгорнова Е.Д. – Димитровград: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», 2011.

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Генетика и разведение с/х животных» содержит тематику лекций, план проведения лабораторных работ, экзаменационные вопросы и примерные тесты для проверки уровня остаточных знаний, список рекомендуемой учебно-методической литературы для студентов всех форм обучения специальности 110305.65 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

Представленный учебно-методический комплекс разработан согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования и типовым рабочим программам, рекомендованным УМО.

Обсуждено и одобрено кафедрой «Технология производства, переработки и экспертизы продукции АПК»

(протокол № 1 от 03.09.2011 г.) Печатается по решению Методического совета Технологического института (филиал) ФГОУ ВПО «УГСХА»

(протокол № 1 от 06. 09.2011 г.) © Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», © Подгорнова Елена Дмитриевна,

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Цель, задачи дисциплины 1.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины 2.

Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника 3.

Объем дисциплины и виды учебной работы 4.

Краткий курс лекций 5.

Лабораторно-практические занятия 6.

Вопросы и тесты по контролю знаний 7.

Термины и определения Учебно-методическое обеспечение дисциплины

ВВЕДЕНИЕ

воспроизводить себе подобное, как свойство родительских особей передавать свои признаки и свойства потомству. Этим термином определяют также сходство родственных особей между собой.

Ч. Дарвин отмечал, что потомки, как правило, не являются точной копией родительских особей, так как наряду с наследственностью им присуща изменчивость, которая проявляется в различиях отдельных органов, признаков или свойств, или комплекса их у потомков по сравнению с родителями и родственными особями.

Задачей генетики является изучение передачи наследственности от родителей потомкам. Преемственность между поколениями осуществляется путем полового, бесполого или вегетативного размножения. При половом размножении возникновение нового поколения происходит в результате слияния материнской и отцовской половых клеток, поэтому потомки несут признаки обеих родительских форм. Половые клетки составляют ничтожно малую долю многоклеточного организма. Они содержат наследственную информацию совокупность генов единиц наследственности.

которого развиваются и формируются специфические для данной особи свойства и признаки.

1.ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель дисциплины – формирование представлений, знаний и умений по основным закономерностям наследственности, изменчивости и их реализации.

Задачами дисциплины является изучение:

- цитологических основ наследственности;

- основных закономерностей наследования при внутривидовой и отдаленной гибридизации;

- молекулярных механизмов реализации генетической программы;

генетических основ создания генетически модифицированных организмов;

- генетических процессов в популяциях.

- генетических основ разведения сельскохозяйственных животных;

- оценки и отбора по генотипу;

- системы разведения животных.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины, студенты должны:

- сущность физиологических процессов, протекающих в растительном организме, закономерности роста и развития; строение, биологию, экологию, значение, филогении животных основных видов, принципы и формы охраны животных; цитологические, молекулярные, цитоплазматические основы наследственности, хромосомную теорию наследственности, гибридизацию, инбридинг, гетерозис, клеточную и генную инженерию, генетически модифицированные сорта сельскохозяйственных культур; применение статистических методов анализа результатов опыта, основные законы наследственности и закономерности наследования признаков; основы генетического, цитологического, популяционного и биометрического анализов и их использование в практической деятельности;

уметь: определять физиологическое состояние растений по морфологическим признакам; распознавать принадлежность животных к основным направлениям продуктивности и оценивать их роль в с.х.

производстве; применять основные методы исследования и проводить статистическую обработку результатов экспериментов; интерпретировать полученные результаты применительно к конкретной ситуации и использовать их в практической деятельности;

владеть: практическими навыками постановки и решения общих и частных задач генетики сельскохозяйственных видов животных и растений, а также обоснованного прогнозирования эффективности использования генетических подходов; методами самостоятельного изучения новейших достижений науки и техники в области общей и частной генетики; способами оценок эффективности использования разных молекулярно-генетических методов для решения конкретных задач, возникающих в селекционной работе.

3.Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника Входные знания должны включать способность студента использовать основы математики, физики, химии, ботаники и микробиологии.

Данная дисциплина является предшествующей для освоения знаний по таким дисциплинам, как основы ветеринарии и биотехнологии размножения животных; производство продукции растениеводства и животноводства;

технология хранения и переработки продукции растениеводства; технология хранения и переработки продукции животноводства; стандартизация и сертификация с.х. продукции; оборудование перерабатывающих производств; земледелие с основами почвоведения и агрохимии; организация жизнедеятельности.

4.Объем дисциплины и виды учебной работы № Виды учебной очники заочн заочн- очник заоч заочн п/п Происхождение и эволюция основных видов домашних животных Генетические основы разведения с.х. животных Отбор сельскохозяйственных животных Отбор животных по их собственному Фенотипу Рост и развитие с.х. животных Продуктивность с.х. животных Оценка и отбор животных по генотипу Методы разведения с.х. животных Скрещивание и гибридизация Система разведения животных

5. КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ

Методы генетических исследований. Современная генетика изучает явления наследственности и изменчивости, опираясь на достижения различных отраслей биологии — биохимии, биофизики, цитологии, эмбриологии, микробиологии, зоологии, ботаники, растениеводства и животноводства. Генетические исследования значительно обогатили теоретические области биологии, а также зоотехнию, ветеринарию, племенное дело и разведение сельскохозяйственных животных, селекцию и семеноводство растений, медицину.

Основными объектами генетических исследований на молекулярном уровне являются молекулы нуклеиновых кислот — ДНК и РНК, обеспечивающие сохранение, передачу и реализацию наследственной информации. Изучение нуклеиновых кислот вирусов, бактерий, грибов, клеток растений и животных, культивируемых вне организма (in vitro), позволяет установить закономерности действия генов в процессе жизнедеятельности клетки и организма.

Раздел генетики, изучающий явления наследственности на клеточном уровне, получил название цитогенетики. Клетка является элементарной системой, содержащей в полном объеме генетическую программу индивидуального развития особи. Основными объектами исследований с помощью цитологических методов являются клетки растений и животных как в организме (in vivo), так и вне организма, а также вирусы и бактерии. В последние годы проводятся исследования соматических клеток, размножаемых вне организма. Особое внимание уделяется исследованию хромосом и некоторых других органоидов клетки, содержащих ДНК, — митохондрий, пластид, плазмид, а также рибосом, на которых осуществляется синтез полипептидных цепей — первичных молекул белка.

Гибридологический метод впервые был разработан и применен Г.

Менделем в 1856—1863 гг. для изучения наследования признаков и с тех пор является основным методом генетических исследований. Он включает систему скрещиваний заранее подобранных родительских особей, различающихся по одному, двум или трем альтернативным признакам, наследование которых изучается. Проводится тщательный анализ гибридов первого, второго, третьего, а иногда и последующих поколений по степени и характеру проявления изучаемых признаков. Этот метод имеет важное значение в селекции растений и животных. Он включает и так называемый рекомбинационный метод, который основан на явлении кроссинговера — обмена идентичными участками в хроматидах гомологических хромосом в профазе I мейоза. Этот метод широко используют для составления генетических карт, а также для создания рекомбинантных молекул ДНК, содержащих генетические системы различных организмов.

Моносомный метод позволяет установить, в какой хромосоме локализованы соответствующие гены, а в сочетании с рекомбинационным методом — определить место локализации генов в хромосоме.

Генеалогический метод — один из вариантов гибридологического. Его применяют при изучении наследования признаков по анализу родословных с учетом их проявления у животных родственных групп в нескольких поколениях. Этот метод используют при изучении наследственности у человека и животных, малоплодие которых имеет видовую обусловленность.

Близнецовый метод применяют при изучении влияния определенных факторов внешней среды и их взаимодействия с генотипом особи, а также для выявления относительной роли генотипической и модификационной изменчивости в общей изменчивости признака. Близнецами называют потомков, родившихся в одном помете одноплодных домашних животных (крупный рогатый скот, лошади и др.).

Различают два типа близнецов — идентичные (однояйцовые), имеющие одинаковый генотип, и неидентичные (разнояйцовые), возникшие из раздельно оплодотворенных двух или более яйцеклеток.

Мутационный метод (мутагенез) позволяет установить характер влияния мутагенных факторов на генетический аппарат клетки, ДНК, хромосомы, на изменения признаков или свойств. Мутагенез используют в селекции сельскохозяйственных растений, в микробиологии для создания новых штаммов бактерий. Он нашел применение в селекции тутового шелкопряда.

Популяционно-статистический метод используют при изучении явлений наследственности в популяциях. Этот метод дает возможность установить частоту доминантных и рецессивных аллелей, определяющих тот или иной признак, частоту доминантных и рецессивных гомозигот и гетерозигот, динамику генетической структуры популяции под влиянием мутаций, изоляции и отбора. Метод является теоретической основой современной селекции животных.

Феногенетический метод позволяет установить степень влияния генов и условий среды на развитие изучаемых свойств и признаков в онтогенезе.

Изменение в кормлении и содержании животных влияет на характер проявления наследственно обусловленных признаков и свойств.

Составной частью каждого метода является статистический анализ — биометрический метод. Он представляет собой ряд математических приемов, позволяющих определить степень достоверности полученных данных, установить вероятность различий между показателями опытных и контрольных групп животных. Составной частью биометрии являются закон регрессии и статистический закон наследуемости, установленные Ф.

Гальтоном.

В генетике широко используют метод моделирования с помощью ЭВМ для изучения наследования количественных признаков в популяциях, для оценки селекционных методов — массового отбора, отбора животных по селекционным индексам. Особенно широкое применение данный метод нашел в области генетической инженерии и молекулярной генетики.

Основные этапы развития генетики. К началу XX в. в растениеводстве и животноводстве был накоплен экспериментальный материал о наследовании потомками признаков родительских форм. Особенно ценные данные были получены во второй половине XVIII в. И. Кльрейтером, который изучал полученные им гибриды у 54 видов растений и установил ряд закономерностей в наследовании признаков: равное влияние на признак отцовской и материнской форм, возврат признака у гибрида к одной из исходных родительских форм. Он впервые обратил внимание на дискретный характер наследования признаков, установил наличие пола у растений.

Важное значение имели работы О. Сажре и Ш. Нодена во Франции, Т. Найта в Англии, А. Т. Болотова и К. Ф. Рулье в России, а также многих других ученых и практиков, которые наблюдали и описывали характер наследования признаков у растений и животных при внутривидовом и межвидовом скрещиваниях.

Ч. Дарвин (1809 — 1882) в своей работе «Происхождение видов»

(1859) и в последующих трудах обобщил опыт и наблюдения практиков и естествоиспытателей по изучению явлений наследственности и изменчивости, которые наряду с отбором являются движущими факторами эволюции органической природы. В работе «Временная гипотеза пангенезиса» Дарвин сделал попытку объяснить, каким образом осуществляется передача признаков и свойств от родителей потомкам.

Эволюционная теория Дарвина сыграла важную роль в дальнейшем развитии генетики, обусловила возникновение ряда гипотез и теорий, объясняющих сущность наследственности и изменчивости.

Основоположником генетики принято считать Г. Менделя (1822 — 1884), который впервые разработал метод научного подхода к изучению наследственности и в своих опытах с растительными гибридами установил важнейшие законы наследования признаков. Результаты своих исследований Мендель доложил на заседании общества естествоиспытателей в г. Брно (Чехословакия) и опубликовал в трудах этого общества в 1865 г. работу под скромным названием «Опыты над растительными гибридами». К сожалению, эта работа не была должным образом оценена современниками и во второй половине XIX в. не оказала существенного влияния на дальнейшее развитие генетики.

В 1900 г. Г. де Фриз (1848 — 1935) в Голландии, К. Корренс (1864 — 1933) в Германии и Э. Чермак (1871 — 1962) в Австрии независимо друг от друга установили, что полученные ими результаты по наследованию признаков у растительных гибридов полностью согласуются с данными Г.

Менделя, который за 35 лет до них сформулировал правила наследственности. Г. де Фриз предложил установленные Г. Менделем правила называть законами наследования признаков.

С 1900 г. началось интенсивное развитие науки о наследственности и изменчивости, и в 1906 г. по предложению английского ученого В. Бэтсона (1861 — 1926) она получила название «генетика» от латинского слова geneo — порождаю. На различных видах животных и растений были проверены законы Г. Менделя и установлена их универсальность. Вместе с тем имеющиеся отклонения в фенотипическом проявлении признаков у гибридов, в характере расщепления гибридов показали сложные взаимодействия генов. Важную роль в развитии генетики сыграли исследования В. Бэтсона, который изучал наследование признаков у кур, бабочек, лабораторных грызунов; шведского ученого Г. Нильссона-Эле по генетике количественных признаков и полимерии; датчанина В. Иоганнсена (1857— 1927), создавшего учение о чистых линиях, которым были предложены термины «ген», «генотип», «фенотип».

Цитологические исследования Т. Бовери (1862 — 1915) показали наличие параллелизма в поведении хромосом в мейозе и при оплодотворении с наследованием признаков у гибридов, что послужило предпосылкой для развития хромосомной теории наследственности, основоположником которой является Т. Г. Морган (1861 — 1945), который вместе с А.

Стертевантом (1892 — 1970) и К. Бриджесом (1889—1938) установил, что наследственные факторы — гены — локализованы в хромосомах клеточного ядра. Этими учеными был разработан метод составления генетических карт, доказан хромосомный механизм определения пола. Хромосомная теория наследственности была крупнейшим достижением генетики и сыграла ведущую роль в ее дальнейшем развитии, становлении молекулярной биологии.

Большой интерес к генетическим исследованиям был и у русских ученых. В 1912 г. в России вышла книга профессора Е. А. Богданова (1872 — 1931) «Менделизм», в которой были представлены исследования в области генетики. Ю. А. Филипченко (1882 — 1930) в 1913 г. впервые стал читать курс генетики в университетах России, создал кафедру генетики и экспериментальной зоологии в Петроградском университете, написал целую серию работ по частной генетике растений и животных. В этот период стали интенсивно развиваться генетические исследования, связанные с прикладными вопросами сельского хозяйства, например сравнительная генетика как теоретическая основа селекции культурных растений, блестяще разработанная Н. И. Вавиловым (1887 — 1943), установившим один из величайших законов генетики — закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. И. В. Мичурин (1855 — 1935) на основании экспериментальной работы теоретически обосновал закономерности наследования признаков у многолетних плодовых растений. В последующие годы в СССР были созданы генетические школы Н. К. Кольцова (1872 — 1940), А. С. Серебровского (1892 — 1948), М. Ф. Иванова (1871 — 1935). С.

Н. Давиденков (1880 —1 961) разрабатывал проблемы медицинской генетики.

Важное значение для развития генетики имели работы по получению и изучению индуцированных мутаций. О возможности спонтанного изменения признака или свойства у отдельных особей писал Ч. Дарвин. В 1902 г. Г. де Фриз создал и опубликовал основные теоретические положения мутационной теории. В 1925 г. Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов в Ленинграде наблюдали мутационные изменения у дрожжевых и плесневых грибов под действием ионизирующей радиации. В 1927 г. в США Г. Меллером (1890— 1967) были получены мутации у плодовой мушки (Drosophila melanogaster) в результате воздействия рентгеновских лучей. Эти работы послужили началом широкого круга исследований по изучению характера мутационной изменчивости, разработке методов их получения, проверке и поискам факторов, вызывающих мутации. Большой вклад в развитие мутагенеза и его прикладное использование внесли советские генетики Н. П. Дубинин, В. В.

Сахаров, М. Е. Лобашов, С. М. Гершензон, И. А. Рапопорт. В растениеводстве успешно разрабатывается методика получения геномных мутаций, обусловленных изменением числа хромосом в клетках растений, — полиплоидия. А. Р. Жебрак, Л. П. Ьреславец получили полиплоидные формы у растений. Г. Д. Карпеченко экспериментально показал возможность создания новых видов растений методом аллополиплоидии. В. А. Рыбин осуществил ресинтез (воссоздание) существующего вида растений — культурной сливы.

В развитие генетики популяций и разработку генетических основ эволюционной теории большой вклад внесли русские ученые С. С.

Четвериков (1880—1959), И. И. Шмальтаузен (1884— 1963), Н. П. Дубинин.

Для разработки генетических методов селекции животных важное значение имели работы М. Ф. Иванова, А. С. Серебровского, С. Г. Давыдова и др.

С 1944 г. начались интенсивные исследования явлений наследственности и изменчивости на молекулярном уровне. В 1944 г.

американский генетик О. Эвери с сотрудниками показал, что ведущая роль в сохранении и передаче наследственной информации принадлежит ДНК- Это открытие послужило началом развития молекулярной генетики. Важное значение для развития молекулярной генетики имели успехи в области биохимии нуклеиновых кислот, проводимые В. А. Энгельгардом и его сотрудниками в Институте молекулярной биологии АН СССР, американским биохимиком Э Чаргаффом и др.

В 1953 г. Ф. Крик и Д. Уотсон разработали модель структурной формулы молекулы ДНК; в 1961—1965 гг. М. Ниренберг и С. Очао расшифровали генетический код. Было установлено, что дезоксирибонуклеиновая кислота содержит наследственную информацию, специфическую для каждого вида и особи, и что гены являются функциональными единицами гигантских молекул ДНК, которая способна самокопироваться и таким образом сохраняться в поколениях.

Наследственная информация реализуется в процессе синтеза белка, при этом важную роль играют рибонуклеиновые кислоты — информационная (иРНК).

рибосомальная (рРНК) и транспортная (тРНК).

В 1969 г. в США Г. Корана с сотрудниками синтезировал вне организма химическим путем участок молекулы ДНК — ген аланиновой тРНК пекарских дрожжей. С начала 70-х годов в лабораториях многих стран мира, в том числе и в СССР, с применением специфического фермента — обратной транскриптазы (ревертазы) была разработана методика синтеза генов вне организма. Синтез и выделение генов, перенос их в клетки бактерий позволяют получать штаммы суперпродуцентов аминокислот, ферментов, биологически активных веществ, гормонов. Это направление развития генетики получило название генетической инженерии.

1. Происхождение и эволюция основных видов домашних животных Всего на земле обитает около 12705 тысяч видов живых существ, в том числе, примерно 8 тысяч видов – млекопитающих. Одомашнено, т.е.

эксплуатируется человечеством всего 60 видов, или незначительная часть огромного вида млекопитающих, птиц, рыб, насекомых. И это не потому, что другие виды животного мира оказались неспособными к одомашниванию, а в первую очередь потому, что одомашнивание – это процесс, требующий длительного времени, огромных затрат труда, большого терпения и умения.

Поэтому одомашнено было столько видов, сколько оказалось достаточным для удовлетворения насущных потребностей людей. Одомашнены более пластичные, податливые формы, преимущественно спокойного нрава, предрасположенные к приручению и к дрессировке. Одомашнены в первую очередь животные наиболее распространенных видов, способные давать полезную продукцию, нужную человеку. К примеру, не удалось одомашнить некоторые виды антилоп, нильского гуся и прочие.

Процесс преобразования диких животных в домашние называется одомашниванием или доместикацией.

Процесс одомашнивания разделяют на два этапа:

1. Приручение диких животных.

2. Собственно их одомашнивание.

Начальной стадией процесса одомашнивания является приручение животных. Полагают, что процесс приручения сформировался по мере перехода первобытных людей к оседлому образу жизни, в результате содержания какое-то время отловленных диких животных или их потомков в неволе, как живой запас мяса или в качестве декоративных животных.

Наиболее существенными причинами одомашнивания считаются:

- переход людей к оседлому образу жизни;

- истощение охотничьих угодий;

- концентрация людей на ограниченной территории.

Прирученными считают животных, попавших смолоду в подчинение человеку, привыкших к нему. Прирученные животные подчиняются воле человека и при необходимости выполняют полезные для человека действия.

Однако, у прирученных животных не произошли заметные изменения в морфологическом и анатомическом строении, в физиологических функциях и по этим признакам они не отличаются от диких животных. Прирученные животные за редким исключением не размножаются в неволе.

Домашними считают животных, адаптированных к технике кормления, разведения, содержания, требованиям, предъявляемым им человеком, способных легко размножаться в неволе и, как правило, дифференцированных внутри вида на породы.

Среди домашних выделяются особи многочисленной группы называемые сельскохозяйственными.

Сельскохозяйственными считают домашних животных, разведение которых является отраслью сельскохозяйственного производства.

Сельскохозяйственные животные – это животные, используемые для получения от них какой либо продукции (продуктов питания, сырья для перерабатывающей промышленности или тягловой силы).

Первым одомашненным животным считается собака. Ее одомашнили примерно 12-15 тысяч лет до нашей эры.

Выделяют шесть наиболее важных центров одомашнивания:

- Китайский малый, включающий Индокитай, Малайский архипелаг.

Здесь одомашнили свиней, буйволов, уток, гусей, кур;

- Индийский, охватывающий территорию Индии. В этом районе одомашнили буйволов, гаялов, зебу, павлинов, пчел.

- Юго-Западный Азиатский, простирающийся по территории Малой Азии, Кавказу, Ирану. Одомашнили крупный рогатый скот, лошадей, овец, свиней, верблюдов;

- Средиземноморский, охватывающий побережье Средиземного моря.

Одомашнены крупный рогатый скот, лошади, овцы, кролики, утки;

- Андийский, включающий Северные Анды, Южную Америку. Район одомашнивания альпаки, мускусной утки, индейки;

- Африканский, включающий территорию Северо-восточной Африки, является центром одомашнивания страусов, ослов, свиней, собак, кошек, цесарок.

Не одомашнено ни одного вида животных в Австралии и Антарктиде.

Процесс одомашнивания не закончился и продолжается в наши дни.

Дикие формы животных используют при совершенствовании существующих пород и выведении новых. В частности, с участием диких баранов архаров созданы породы культурных овец – архаромериносы. На Алтае полным ходом идет одомашнивание пантовых оленей. В Аскании-Нова одомашнен европейский олень, приручают лосей, антилопу канна, нильгау, диких куланов, овцебыков. Успех и результативность приручения и одомашнивания зависит от уровня развития человеческого общества, а именно, от степени развития производительных сил и производственных отношений.

Одомашнивание животных существенно повлияло на развитие человечества, заметно изменило условия жизни человека.

Дикие предки и сородичи основных видов сельскохозяйственных животных. Изменение животных в процессе одомашнивания.

Знание происхождения с.-х. животных позволяет:

- выявить закономерности эволюции животного мира;

- установить степень родственных отношений между видами и породами животных;

- определиться с возможностями селекции и ее перспективами;

- выявить причины нарушений воспроизводительных функций;

воспроизводительных функций и методы преобразования и совершенствования с.-х. животных и птицы;

- установить причины изменений животного мира, возникающие в процессе эволюции;

- выявить очаги и время одомашнивания, передвижения и распространения домашних животных, отыскать диких предков животных данного вида;

- установить место домашних животных в зоологической системе.

Из всех видов сельскохозяйственных животных наибольшее поголовье приходится на крупный рогатый скот. По современной зоологической классификации крупный рогатый скот относят к типу хордовых, подтипу позвоночных. Классу млекопитающих, семейству полорогих, включающему два рода – быкообразных и буйволов. Род быкообразных представлен четырьмя видами:

-собственно рогатый скот;

-индийские лобастые быки - бибосы (гаур, гаял, бантенг);

Большинство животных этих видов водятся в диком и одомашненном состоянии.

Як – характеризуется своебразным телосложением. У него сильно развиты остистые отростки в области холки, отчего высота туловища в этом месте намного превышает высоту в крестце. У яка большая голова с небольшими ушами и длинными гладкими, направленными в стороны, вперед и вверх рогами. Шея короткая. Туловище покрыто густой длинной шерстью, образующей бахрому, опускающуюся с боков и бедер ниже брюха.

Окраска шерсти – темно-бурая и черная, на морде и вдоль спины волосяной покров серого цвета. Хвост по форме напоминает лошадиный, белого цвета.

Одомашнены яки из-за хорошей приспособленности к высокогорью.

Домашних яков используют в качестве въючных животных. По живой массе эти одомашненные животные уступают диким особям. Масть у домашних яков черная, бурая, коричневая. Встречаются пятнистые и белые. Примерно 30% поголовья – комолые. От яков получают молоко. Удой колеблется от 300 до 1000 л, жирность молока – 5,5%, а у диких форм – 7-9%. Живая масса быков 400 кг, самок – 250.

Яков разводят на Памире, Тибете, Алтае.

Группа индийских лобастых быков представлена бантенгом, гауром и гаялом.

Одомашненных бантенгов разводят преимущественно в Индонезии.

Живая масса их составляет около 500 кг. От этих животных получают сочное вкусное мясо. Особенности телосложения их в том, что у них длинный широкий лоб, выпуклый затылочный гребень, толстые рога. Высота в холке – 160 см у самцов и 140 – у самок. От бантенгов получают 450-500 кг молока, жирностью 4,5-5,0 %. Бантенги скрещиваются с крупным рогатым скотом, давая плодовитое потомство.

Гаур – обитает в лесистых горных районах Индии и во Вьетнаме.

Крупное животное. Живая масса взрослых особей – около 1000 кг. Высота в холке – 170-180 см. У гауров большая голова, широкий вогнутый лоб, сильно развитый затылочный гребень. Удой молока составляет 450-500 кг, жирность – 4,5-5,0 %.

Гаял является одомашненной формой гаура. В массе это грузные животные. Высота в холке 160 см (самцы) и 140-150 см (самки). Обитает во Вьетнаме. Разводят этих животных с целью получения мяса.

Бизон, а в Европе зубр. Крупное животное. Живая масса самцов – кг, самок – 600-700 кг. Высота в холке – 200 см. Длина туловища - до 300 см, а европейского зубра еще более, до 350 см. Европейский зубр образует гибрид с бизоном.

Тур – считается прямым предком современного крупного рогатого скота. Приручен около 8-9 тысяч лет до нашей эры, поначалу в Азии.

Выносливое, сильное, свирепое животное. Высота в холке 180 см. У тура были большие гладкие, направленные вперед в стороны и вверх рога. От тура получали вкусное мясо, из-за чего этот вид был истреблен. В начале столетия на территории Польши пала последняя самка животных этого вида.

Зебу – считается афро-азиатской формой тура. Характеризуется мускульно-жировым горбом в области холки, массой 8-10 кг. Голова у зебу узкая с длинной лицевой частью, выпуклым лбом, отвислыми большими ушами, короткой шеей, большим подгрудком. Разводят зебу в качестве рабочего скота. Кроме того, от этих животных получают мясо и молоко.

Удой составляет 500-1000 кг молока, жирностью 6-7%. Зебу хорошо приспособлен к жаркому климату.

Пользуясь тем, что зебу при скрещивании с домашним крупным рогатым скотом плодовитое потомство их используют в системе гибридизации, с целью повышения жирности молока и устойчивости к пироплазмозу домашнего крупного рогатого скота. В США с участием зебу выведены породы мясного скота, такие, например, как санта-гертруда, бифмастер, чарбрей и др.

Ярким представителем второго рода предковых форм крупного рогатого скота являются буйволы. Известны две формы буйволов – азиатский и африканский. Азиатский буйвол одомашнен, африканский водится в диком состоянии. Буйволы хорошо приспособлены к условиям жаркого климата, неприхотливы, выносливы, поедают болотные травы и водные растения, которые не употребляют другие виды домашних животных.

Буйволы относительно некрупные животные. Их живая масса составляет 450-500 кг, высота в холке – 125-130 см. Кожа толстая, вымя с четырьмя долями. Масть черно-бурая. Рога толстые. Молочность 600-800 кг, жирность молока – 7-8%. У высокоудойных особей удой доходит до 2000 кг, стельность длится 310-316 дней. Используют буйволов в качестве рабочего скота.

Происхождение свиней Прямыми предками современной домашней свиньи считается дикий европейский и азиатский кабаны. Первоначально одомашнивание происходило в Юго-Восточной Азиии, затем в Европе. Одомашнили свиней в период 4900-4000 лет до нашей эры.

От европейского и азиатского дикого кабанов произошли коренные длинноухие и короткоухие породы свиней Европы и Азии. В результате их скрещивания получили Средиземноморские древние породы, давшие начало современным породам свиней.

Происхождение лошадей Домашняя лошадь относится к отряду непарнокопытных, семейству лошадиных, роду лошадей, объединяющих четыре подрода, куда входят настоящие лошади, полуослы, ослы и зебры. В каждом подроде выделяют по нескольког видов. Полуослы и зебры водятся только в диком, ослы – в диком и одомашненном состоянии.

Одомашнивание лошадей началось примерно 8-9 тысяч лет до нашей эры. Выделяют два основных региона одомашнивания – западноазиатский и средиземноморский.

Считают, что современная лошадь произошла от дикой лошади Пржвальского и южнорусской дикой степной лошади – тарпана.

Лошадь Пржвальского сохранилась до наших дней. Обитает она в степной и безводной зоне Центральной Азии. Рост этих животных 124- см. Голова у них грубая с короткими ушами, без челки. Под нижней челюстью имеются длинные волосы, образующие баки. Шея короткая, массивная. Холка низкая. У этих лошадей тонкие конечности с широкими копытами. Масть саврасая с различными оттенками. Вдоль спины темный узкий ремень. Грива и хвост черные.

Лошадь Пржвальского скрещивается с домашней лошадью с получением плодовитых гибридов.

Вторая предковая форма – тарпан. Однако этимх животных истребили еще в 19 веке. Внешне тарпан мало отличался от лошади Пржвальского. Рост их достигал 135 см. У тарпана большая грубая голова, прямой профиль, короткая толстая шея, сухие конечности. Масть мышастая с темным ремнем по спине.

Ослы – одомашнены раньше лошади. Дикие их формы водятся в Африке. При скрещивании ослов с лошадью получают гибридные формы.

Это жизнестойкие, выносливые животные. Если кобылу покрывает осел – получают мула, наоборот – получают лошака.

Происхождение овец История происхождения овец довольно сложная. Полагают, что одомашнили овец примерно 6-7 тысяч лет до новой эры. Наиболее вероятные предковые их формы – дикие муфлоны, аркары и аргали.

Муфлон – довольно некрупное животное. Обитает на островах Средиземного моря. Считается, что от него произошли северные короткохвостые овцы.

Аркар – крупнее муфлона. Распространен в горах Казахстана, Средней Азии, Афганистана. Считается предком длиннотощехвостых и жирнохвостых овец.

Аргали является самой крупной предковой формой овец. От него произошли породы курдючных овец. Обитает аргали в горах Средней Азии, на Камчаике и Аляске.

Одомашнивание коз Полагают, что коз одомашнили раньше овец. Наиболее вероятные районы одомашнивания коз – территория Балканского полуострова, до Гималаев. Произошли современные домашние козы от безрогих коз Закавказья и Гималайского винторогого козла – меркула.

Происхождение верблюдов Различаются одно- и двугорбые формы верблюдов. Одногорбые – дромедары, двугорбые – бактрианы. Живая масса этих животных составляет 700-800 кг, высота в холке – 200 см. Беременность у верблюдов длится 12- месяцев. Эти две формы верблюдов хорошо скрещиваются между собой.

Ламы относят к семейству верблюдовых. Их два вида – гуанако и викунья. Эти животные распространены в Чили, Аргентине, Перу, Боливии.

Используют лам в качестве въючных животных, а также для получения мяса и шерсти.

Происхождение оленей.

Район одомашнивания оленей – Север. Различают две экологические группы этих животных – тундровую и лесную. Лесные олени крупнее тундровых. Живая масса их составляет 120-150 кг, тундровых – 93-126 кг.

Предковой формой домашних оленей является дикий северный олень.

Происхождение кроликов Кролики произошли от дикого землеройного кролика. Этот вид животных одомашнен в первом веке до нашей эры в Испании. Обитают дикие кролики в Северной Африке, Южной Европе, Австралии.

Происхождение домашних птиц.

Из обитающих на Земле 8 тысяч видов птиц одомашнены только девять. Это куры, гуси, утки, индейки, цесарки, перепела, голуби, павлины, страусы.

Предками домашних кур являются дикие банкивские куры. Это мелкая птица. Живая масса их во взрослом состоянии составляет 0,6-0,8 кг.

Яйценоскость их низкая – 8-12 яиц.

Домашняя индейка произошла от дикой индейки, обитающей в южной части Северной Америки.

От диких уток-крякв произошли современные породы уток. Надо отметить, что дикая утка легко приручается и через 3-4 поколения становится домашней.

Домашние гуси произошли от диких серых гусей, обитавших в Европе, Азии, Африке. Приручали их в разных регионах.

Предковой формой домашней цесарки является дикая цесарка Западной Африки. Полагают, что цесарки приручены и одомашнены позже других видов птицы.

Около 100 лет назад в Японии приручили и одомашнили перепела.

Изменения животных в процессе одомашнивания В процессе одомашнивания у животных происходили существенные изменения некоторых признаков и свойств. В частности, глубокими изменениями характеризуются строение костяка и черепа. Вследствие пребывания в более благоприятных условиях у домашних животных скелет стал менее массивным, а кости менее прочными. В костной ткани заметно понизилось содержание кальция.

У отдельных видов животных изменилось количество позвонков. Так, у у диких форм свиней их число составляет 13-14, а у домашней свиньи доходит до 16.

У домашних свиней стала круглогодичной способность накапливать запасной жир в форме подкожного шпика, в то время как у диких форм она носила сезонный характер. Произошли изменения в величине и развитии внутренних органов. В частности, увеличилась масса и длина кишечника, объем желудка. Но уменьшилась относительная масса сердца, почек, мозга, объем легких. Исключение составляют лишь лошади быстроаллюрных пород, у которых более развиты, чем у предковых форм легкие и сердце, как результат систематической тренировки этих животных.

Изменился объем черепа. Если у дикой свиньи, к примеру, этот показатель составляет 130-170 см3, то у домашней – 130-138 см3.. У дикой козы объем черепа 172-200 см3, а у домашней – 117-135 см3.

Существенные изменения произошли в воспроизводительной способности. В частности, у домашних животных развилась полиэстричность. У них существенно повысилась плодовитость и многоплодие. Домашние животные раньше диких форм становятся половозрелыми. У них отсутствует сезонность в размножении.

Изменилось поведение, тип нервной деятельности.

Совершенствование продуктивности сопровождалось изменением типа телосложения. Если у коров молочного направления продуктивности туловище более плоское, с признаками узкотелости, то у мясных наоборот, туловище не только глубокое, но и широкое.

Заметно изменилась величина животных одного и того же вида – от карликовых форм до особей с крупными размерами. Так, лошади тяжеловесных пород весят около 1000 кг, а пони – 250-350 кг. Масса взрослых свиней составляет 250-350 кг, а миниатюрных – 6-8 кг.

Под влиянием одомашнивания овец у них стала более извитой шерсть, а волокна – тоньше. Появилась складчатость кожи.

В целом у домашних животных лучше развита мышечная ткань, улучшилось ее качество, появилась мраморность мяса.

Заметно сказалось одомашнивание на продуктивности животных. Удой коров колеблется от 500 кг у примитивных пород, до 30000, многоплодие свиней от 3-4 поросят до 42.

Усилились функции некоторых органов, в частности, молочной железы.

Произошли и негативные изменения. Это и сокращение продолжительности жизни, длительности репродуктивной функции.

Все эти изменения – результат влияния улучшенного кормления, содержания, отбора, подбора, направленного выращивания.

Понятие о породе, структура породы. Факторы породообразования.

В пределах каждого вида домашние животные распределяются по породам. Породы – это группы животных, различающиеся по признакам, выработанным у животных в результате селекции, то есть улучшения продуктивных и племенных качеств. Породы – это результат человеческого труда.

На земле насчитывается около 2737 пород животных, в том числе примерно 1000 пород крупного рогатого скота, 400 пород свиней, 160 пород овец, 20 – коз, 250 пород лошадей, 232 породы птицы, 400 пород собак, 60 – кроликов, 12 оленей.

Под породой понимают целостную группу животных одного вида, созданную трудом человека в определенных социально-экономических условиях. С общей историей развития и происхождения, предъявляющую определенные требования к технологии производства и условиям жизни, со специфическими морфологическими и хозяйственными признаками, стойко передающую свои качества потомству и отличающуюся от других пород характерными признаками продуктивностями и типом телосложения.

Породу следует отличать от популяции. Популяция – это группа свободно скрещивающихся генетически идентичных животных. Главный фактор образования популяции – свободное скрещивание и естественный отбор.

Популяции встречаются и среди диких, и среди домашних животных, породы – только среди домашних. Характерными признаками породы являются:

- общность происхождения;

- приспособленность к разведению в конкретных природноклиматических условиях;

- наличие определенных хозяйственно-полезных качеств;

- устойчивость наследственности при большой внутрипородной изменчивости признаков;

- необходимая для разведения численность.

Мнение ученых о численности породы разнятся. П.Н. Кулешов считал, что в породе должно быть несколько тысяч животных, сходных по типу и направлению продуктивности.

А.С.Серебровский указывал конкретный минимум – 20 тысяч животных.

По Д.А.Кисловскому в породе должно насчитываться не менее маток и 150 производителей.

Надо иметь ввиду, что численность животных в породе определяется видом животных, ценностью породы, приспособленностью породных животных к условиям зоны разведения, плодовитостью маток, быстротой смены поколений, качеством производителей, техникой размножения. Имеет значение и возраст породы.

По мнению В.Т. Горина в породе должно быть не менее 6 линий, семейств. В породе крупного рогатого скота должно быть не менее маток и 150 быков, в породе свиней – 5000 свиноматок и 500 хряков, в породе овец – 25000 овцематок и 500 баранов, в породе кур – 40000 курнесушек.

Структура породы Основными составляющими единицами породы являются: отродье, породная группа, внутрипородный тип, линия, семейство, завод.

Отродье – это часть породы, разводимая в конкретной природноклиматической зоне и хорошо приспособленная к ее условиям. Выделение отродий в породе – это своего рода расчленение породы по экологическим зонам.

Породная группа – это большая группа животных, составляющая основу будущей породы, но еще не достаточная по численности и с неустойчивыми породными признаками.

Внутрипородный тип – это сформированные в конкретной породе группы животных, характеризующихся наличием как общих для породы признаков, так и другими специфическими качествами, которых нет или которые слабее выражены у других животных данной породы. Это могут быть признаки продуктивности, характер телосложения, конституция, устойчивость к условиям разведения и другие. Наличие разных типов в породе – это ее достоинство.

От отродья породный тип отличается тем, что отродья характеризуются только по приспособленности к условиям конкретной зоны разведения, а породные типы – по специфическим породным качествам.

Линия – это группа животных нескольких поколений в пределах породы, происходящая от одного выдающегося родоначальника и сходная с ним по важнейшим хозяйственно-полезным признакам. В заводских породах обычно формируют 15-20 линий.

Семейство – это группа животных, представленная несколькими поколениями женского потомства лучших маток.

Завод, заводской тип – это группа животных, разводимых в конкретном племенном хозяйстве (заводе и его дочерних хозяйствах), характеризующаяся характерными отличительными особенностями телосложения и продуктивности.

Структура породы поддерживается постоянной селекционноплеменной работой. В процессе селекции обычно сохраняется относительное постоянство признаков и свойств, присущих данной породе. При ведении племенной работы с породой выделяют часть лучших животных, так называемую племенную группу. Ее назначение – производство молодняка для пополнения и замены выбывающих животных племенной части животных породы. Остальные животные стада составляют классную группу.

Неплеменная часть породы улучшается за счет использования лучших качеств племенной части, которая обычно разводится в племенных хозяйствах высшей категории – племенных заводах и племхозах.

Факторы породообразования и направление породообразовательного процесса в современных условиях.

На процессе образования и совершенствования пород сказываются факторы двух типов: природно-географические и социально-экономические.

Большую роль в формировании пород играют природные факторы (почва, климат, характер рельефа, растительность и другое). Их влияние проявляется довольно сильно при низком уровне племенной работы, содержании животных в примитивных условиях, скудном их кормлении и т.д. Например, разведение в горных условиях, на богатых травостоем Альпийских лугах сказалось на типе сложения симментальского скота. У них мощный костяк, прочная кожа, сильное развитие грудной клетки, слоновость задних конечностей.

Климат Заполярья способствует формированию хорошего шерстного покрова у животных. В зоне распространения клещей сформировались животные устойчивые к пиропалазмозу.

Однако главными факторами породообразования являются социальноэкономические условия. Потребность общества в тех или иных продуктах, сырье, диктует развитие и формирование у животных требуемых качеств. В результате даже в одной и той же географической зоне могут быть сформированы породы животных различающиеся по продуктивности (мясные, молочные, шерстные и т.д.).

Влияние социально-экономических факторов на процесс породообразования усиливается по мере развития человеческого общества, смены общественно-экономических формаций. Так на стадии кочевого и оседлого натурального хозяйства животноводство было примитивным. Резко интенсифицировался породообразовательный процесс при капитализме.

Порода – категория историческая. В новых социальных условиях не все породы одинаково востребованы. Нынче, например, в странах с выс оким уровнем развития проищзводства не разводят рабочий скот, то есть исчезли породы рабочего скота по причине их ненадобности.

2. Генетические основы разведения с.х. животных При разведении животных исходят из таких основных свойств всякого живого организма, как наследственность и изменчивость; при этом учитывают влияние генетических факторов и внешней среды на развитие и взаимную связь отдельных признаков. Под наследственностью понимают присущее всем живым существам свойство воспроизведения в потомстве признаков родителей и более отдаленных предков. Изменчивость - различия между особями одного вида, предками, потомками, возникающие как под влиянием изменения наследственности, так и под влиянием внешних условий.

Качественные, главным образом морфологические, признаки (масть, комолость) контролируются одним или небольшим числом генов.

Наследуются они по законам, установленным Менделем. Так, черная масть крупного рогатого скота доминирует над красной, комолость над рогатостью.

Например, при спаривании комолого животного с рогатым все потомство будет комолым или со слабыми зачатками рогов. В следующем же поколении наблюдается расщепление потомков по этому признаку в соотношениях, близких к теоретическим, т. е. 3 комолых животных к 1 рогатому.

В ряде случаев наследование качественных признаков определяется взаимодействием нескольких генов. Различают разные формы взаимодействия генов.

Комплементарное, или дополнительное, когда действие одного гена проявляется в присутствии другого гена. Примером такого взаимодействия генов может служить получение в ряде случаев от вороных жеребцов и рыжих кобыл потомства гнедой масти. Ген, определяющий гнедую масть, может проявлять свое действие только в присутствии генов вороной масти. У кобыл рыжей масти этот ген хотя и имеется, но своего действия проявить не может.

Эпистаз — преобладание одного доминантного гена, действующего на развитие какого-либо признака, над другим доминантным геном, обусловливающим развитие того же признака. Явление эпистаза проявляется при наследовании масти в случае спаривания серых лошадей с рыжими. В первом поколении у потомков развивается серая масть, а во втором наблюдается расщепление по масти в соотношении: 12 серых, 3 вороных и рыжая. В первом поколении ген вороной масти, который является доминантным по отношению к гену рыжей масти, не проявил своего действия из-за подавления его действия геном серой масти.

Полимерия. При этой форме взаимодействия на один и тот же признак влияют многие гены, причем каждый из них либо усиливает, либо ослабляет развитие признака; в результате наблюдается так называемое аддитивное (суммирующее) действие генов.

Плейотропия. Заключается она в одновременном действии гена на развитие нескольких признаков. Такое явление установлено при наследовании серой окраски у каракульских овец. Ген, определяющий серую окраску смушка, в гомозиготном состоянии вызывает одновременно заболевание ягнят после отъема хроническим тимпанитом.

обусловливающие количество и качество получаемой от животных продукции (удой и состав молока, мясность, настриг шерсти, яйценоскость кур и др.), определяются большим числом генов. Наследуются такие признаки, как правило, промежуточно/ Так, по данным Н. И. Стрекозова, удои помесных первого поколения животных, полученных в результате скрещивания коров холмогорской породы с джерсейскими быками, составляли 4533 кг при жирности молока 4,6% и содержании белка, равном 3,71%. Средний же удой холмогорских коров равнялся 5095 кг, а джерсейских — 3192 кг при жирности молока соответственно 3,57 и 6,05% ^содержании белка 3,46 и 4,22%.

Промежуточный характер наследования установлен и в отношении веса животных, настригав шерсти у овец, яйценоскости кур и других хозяйственно полезных признаков.

В отдельных случаях при скрещивании животных различных пород наблюдается явление гетерозиса, выражающееся в превосходстве помесей по продуктивности по сравнению с животными исходных пород.

По-разному влияют на развитие качественных и количественных признаков условия внешней среды (приемы выращивания, кормление, содержание и использование животных). Качественные (морфологические) признаки развиваются при преобладающем влиянии наследственности; они мало изменяются от условий внешней среды. На развитие же количественных признаков внешняя среда оказывает большое влияние. Во многих случаях генетически обусловленный количественный признак в неблагоприятных условиях внешней среды (недостаточное и неполноценное кормление, неблагоприятные климатические условия и др.) не получает у животных полного развития.

В качественном преобразовании животных большое значение имеет их изменчивость. Изменения наследственности животных вызываются двумя основными причинами: новыми сочетаниями генов в потомстве, полученном в результате скрещивания различающихся по генотипу родителей (комбинативная изменчивость), и мутациями.

Комбинативная изменчивость широко используется в зоотехнии при выведении животных новых пород, при совершенствовании существующих пород, а также при создании высокопродуктивных пользовательных животных.

Мутационная изменчивость характеризуется внезапным изменением наследственности у отдельных животных. Благодаря искусственному отбору эти изменения человек использует в работе для совершенствования животных. Различают мутации спонтанные, которые возникают естественно в обычных условиях содержания животных, и индуцированные, вызываемые воздействием на половые клетки внешними факторами (рентгеновские лучи, химические препараты и др.).

Кроме наследственных изменений, при разведении животных следует учитывать и модификации — изменения, обусловленные воздействием факторов внешней среды. Наиболее часто модификации проявляются в развитии количественных признаков (размер и вес животного, молочная, шерстная продуктивность и др.). При длительном одностороннем влиянии среды модификации имеют длительный характер и могут быть выражены в ряде поколений. При изменении внешних условий содержания животных модификационные изменения исчезают.

Следует иметь в виду, что развитие того или иного признака является результатом взаимодействия наследственности и внешней среды. При одинаковой выраженности или уровне развития признака его генетическая обусловленность может быть неодинаковой. Так, черная масть развивается у животных, гомозиготных и гетерозиготных по гену, определяющему окраску волоса. Аналогичное положение наблюдается и при развитии количественных признаков. Животные могут быть высокопродуктивными в результате аддитивного действия доминантных генов в гомозиготном состоянии и вследствие повышенной гетерозиготности их организма. Таким образом, фенотипическое выражение признака будет одинаковым, а его генетическая обусловленность разной.

При разведении животных, направленном на улучшение их продуктивности, учитывают развитие признака как у отдельных особей так и в целом у животных той или иной группы (стадо, линия, порода и др.).

Следует иметь в виду, что животные с тождественной наследственностью встречаются крайне редко. Такими бывают только однояйцевые двойни.

Поэтому животные даже одной породы и родственной группы (линия семейства) различаются между собой как по генотипу, так и по фенотипу.

Разнообразие особей, составляющих стадо или другую группу животных, по развитию признака оценивают по показателям изменчивости, наследуемости и повторяемости.

квадратическим отклонением или в процентах от средней величины развития признака. Изменчивость внутри группы животных является показателем некоторой неоднородности составляющих ее особей. Такая неоднородность позволяет вести отбор и проводить улучшение стада в желательном направлении. В стаде, где животные более однородны по развитию признака, эффективность отбора невысока.

Количественные признаки по степени влияния на их развитие условий кормления, содержания и использования животных неодинаковы. Так, молочная продуктивность крупного рогатого скота сильно зависит от условий его кормления и содержания. На жирномолочность же факторы внешней среды оказывают меньшее влияние.

В практике разведения животных учитывают наследуемость и повторяемость признаков. Под наследуемостью понимают ту часть общего (фенотипического) разнообразия признака, которая обусловливается наследственностью. Ее выражают в долях единицы или в процентах, что отражает степень соответствия рангов (порядкового места) родителей и детей по развитию признака.

Наследуемость определяют несколькими способами: удвоением показателя корреляции родителей и потомков; удвоением показателя регрессии признака потомков по сравнению с родителями; методом дисперсионного анализа.

сельскохозяйственных животных характеризуется следующими средними показателями: удой коров 0,30—0,40; жирность молока 0,60—0,80; тип телосложения 0,25; форма вымени 0,28—0,35; убойный выход у крупного рогатого скота 0,69—0,71; плодовитость 0,14—0,15; живой вес овец 0,30— 0,50; настриг шерсти (в переводе на чистое волокно) 0,40—0,60;

плодовитость свиней 0,15—0,20; длина туловища у свиней 0,40— 0,50;

толщина шпига — 0,40—0,60; яйценоскость кур 0,12—0,30; вес яйца 0,50— 0,70.

В стадах одной породы при близком уровне продуктивности показатели наследуемости признака колеблются в значительных пределах.

Это зависит от неодинаковой генетической структуры стада, методов подбора, интенсивности отбора, а также от условий кормления и содержания.

При высоких показателях наследуемости эффективность отбора значительно выше, чем при низких.

По данным Л. К. Эрнста, в молочных стадах с удоем коров около кг молока и равной интенсивности отбора матерей (50%) при наследуемости признака в пределах 0,00 до 0,20 различие в продуктивности лучших матерей по сравнению со средней по стаду составила 769 кг, а их дочерей 15,4 кг; при наследуемости, превышающей 0,60, соответствующие показатели равны и 273 кг. Таким образом, селекционный дифференциал (превосходство показателя животных конкретной группы над средним показателем по стаду) был реализован в первом случае лишь на 2%, а во втором — на 40,4%.

Повторяемостью называют способность животных удерживать показатели развития признака при постоянных условиях внешней среды и сохранять свое порядковое место (ранг) по сравнению с другими животными при изменении возраста, условий кормления, содержания и использования.

Повторяемость имеет важное практическое значение при разведении животных, так как позволяет вести селекцию на большую устойчивость признаков. Повторяемость развития признака выражают обычно коэффициентами корреляции по двум смежным определениям.

Существенное значение при разведении сельскохозяйственных животных имеет учет характера взаимосвязей (корреляции) между признаками, так как в едином целостном организме животного изменение в развитии одного органа вызывает изменения других органов, связанных с ним анатомо-физиологическими системами. Взаимосвязь в развитии признаков выражают коэффициентом корреляции. Установлено, что между одними признаками существует положительная корреляция, а между другими — отрицательная.

Установлена, в частности, положительная корреляция между жирностью молока и содержанием в нем белка, которая составляет 0,51— 0,53. С изменением жирности молока на 1% содержание белка изменяется в том же направлении на 0,30—0,36%. В то же время между молочной продуктивностью и жирностью молока часто наблюдается отрицательная корреляция, т. е. с повышением удоев жирность молока снижается.

В некоторых случаях связь между признаками носит более сложный характер.

Например, молочная продуктивность коров имеет положительную корреляцию с их весом до оптимального для породы уровня этого показателя. При увеличении веса коров сверх оптимального показателя их удои не повышаются, а в ряде случаев даже снижаются. Такую связь между признаками называют криволинейной.

Следует, однако, отметить, что существующие корреляционные связи между признаками соответствующими методами племенной работы могут быть изменены. Так, в.некоторых стадах и группах животных отрицательная корреляция между удоем и жирностью молока значительно уменьшена, а в ряде случаев преобразована в положительную связь.

3. Закономерности наследования признаков у животных Известно, что развитие любого признака организма определяется наследственнолстью (генотипом) и условиями жизни, а также их сложным взаимодействием. Наследственность определяет, а условия жизни осуществляют развитие организма. О влиянии наследственности на фенотипическое проявление признака позволяет судить коэффициент наследуемости. Большой коэффициент наследуемости указывает на сильную устойчивость признака к внешним воздействиям, малый – показывает обратное.

Исследования показали, что коэффициент наследуемости удоя коров одних и тех же пород в разных хозяйствах значительно колеблется и составляет 0,32-0,44, а по другим исследованиям варьирует в пределах от до 0,49. На его величине сказывается уровень средней продуктивности стада, степень предварительного отбора животных, племенная работа, кормление, содержание и другие причины. В общем, влияние генотипа на уровень молочной продуктивности не устойчиво. Более надежно генотип определяет жирновсть молока, содержание в нем белка.

Типы изменчивости. Модификационная изменчивость. Формирование признаков как результатов взаимодействия генотипа и факторов среды.

Норма реакции генотипа. Онтогенетическая адаптация. Длительные модификации.

Наследственная изменчивость, ее типы. Комбинативная изменчивость, механизмы ее возникновения, роль в эволюции и селекции.

Мутационная изменчивость. Мутации как исходный материал эволюции. Основные положения мутационной теории Г. де Фриза в современном понимании. Спонтанный мутагенез. Влияние генотипа и физиологического состояния на спонтанную мутабильность. Прямые и обратные мутации. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.

Индуцированные мутации. Физические мутагенные факторы. Дозы излучения и поглощения. Летальная и критическая доза радиации.

Химические мутагены. Классификация мутаций. Изменения структуры хромосом. Изменение положения и порядка генов на хромосомах.

Использование хромосомных аберраций в качестве генетических маркеров при экологическом мониторинге. Изменение структуры гена. Точковые мутации. Сдвиг рамки считывания. Репарация поврежденной ДНК.

Инсерционный мутагенез.

Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот. ДНК – трансформирующий фактор пневмококка. Нуклеиновые кислоты – наследственный материал вирусов. Феномен бактериальной трансдукции.

Строение нуклеиновых кислот. Модель структуры ДНК Уотсона – Крика. Общие особенности репликации ДНК. Репликация ДНК, ферменты репликации. РНК как генетический материал и ее репликация. Генетический код. Свойства генетического кода. Типы РНК. Обратная транскрипция.

Структура гена у про- и эукариот. Расположение генов в эукариотических хромосомах. Мобильные генетические элементы. Геном эукариот. Регуляция экспрессии гена у эукариот.

Основы генной инженерии растений. Методы выделения и синтеза генов. Понятие о генных векторах. Использование Ti-плазмид A. tumephaciens и вирусов в качестве векторов в генной инженерии растений.

Прямые методы переноса генов (микроинъекция, электропорация, биобаллистика и т. д.). Обеспечение эффективной экспрессии клонированных генов. Доказательства интеграции чужеродных генов.

Достижения генетической инженерии растений. Молекулярное маркирование. Геномные библиотеки.

Полимеразная цепная реакция. Технологии рекомбинантных ДНК и их использование для целей производства. Понятие о химическом синтезе генов, секвенировании ДНК. Оптимизация экспрессии генов. Понятие о методах получения рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем.

Основы микробиологического производства генетически модифицированных организмов, промышленного синтеза белков при участии рекомбинантных микроорганизмов.

Явление нехромосомной наследственности. Пластидная наследственность. Исследования пестролистности у растений.

Митохондриальная наследственность. Исследования дыхательной недостаточности у дрожжей. Молекулярная организация геномов митохондрий и пластид.

4. Хромосомная теория наследственности Доказательства участия хромосом в передаче наследственной информации. Хромосомная теория наследственности, предложенная Т.Морганом.

Генетическое определение пола. Хромосомный механизм определения пола. Расщепление по полу у разных организмов. Пол и половые хромосомы.

Балансовая теория определения пола у дрозофилы. Определение пола у растений и животных. Экспериментальное изменение соотношения полов.

Наследование ограниченных и зависимых от пола признаков.

Явление сцепленного наследования. Совпадение числа групп сцепления с гаплоидным числом хромосом. Характер расщепления в потомстве гибрида при независимом и сцепленном наследовании.

Кроссинговер. Одинарный и двойной кроссинговер. Цитологические доказательства кроссинговера. Частоты перекреста и линейное расположение генов в хромосоме. Построение генетических карт хромосом.

Интерференция. Коэффициент совпадения. Факторы, влияющие на кроссинговер. Равный и неравный кроссинговер. Соматическая (митотическая) рекомбинация. Цитологические карты хромосом. Сравнение генетических и цитологических карт хромосом. Роль кроссинговера и рекомбинации генов в эволюции и селекции растений и животных.

5.Отбор сельскохозяйственных животных Важным инструментом совершенствования продуктивных и племенных качеств с.-х. животных, создания новых пород, типов и линий является систематический выбор для дальнейшего разведения из общей массы разводимых животных лучших особей, наиболее соответствующих цели разведения, т. е. отбор.

Отбор – это целеустремленный метод улучшения продуктивных и племенных качеств животных путем оставления на племя особей желательного типа и устранения нежелательных.

Отбор базируется на использовании присущих всем живым организмам таких свойств как изменчивость и наследственность. Изменчивость – это способность организмов и их признаков меняться под влиянием наследственных факторов.

Наследственность – свойство организмов повторять в ряду поколений одинаковые признаки и передавать наследственные задатки, определяющие эти признаки.

Изменчивость дает материал для отбора.

Благодаря наследственности многие из вновь возникших изменений передаются последующим поколениям.

В процессе отбора селекционер стремится устранить из разведения не удовлетворяющих особей. Успех отбора будет зависеть от количества вводимых в стадо лучших животных. А их число будет определятся общей численностью оцениваемой группы и процентом браковки молочного поголовья.

В племенных стадах процент выбраковки выше, чем в неплеменных.

Процент бракуемых животных от общего числа оцененных называется интенсивностью или селекционным давлением. Чем больше отбракуем из оцененных, меньше оставим для последующего разведения, тем выше интенсивность браковки или селекционного давления.

Интенсивность выбраковки сказывается на величине селекционного дифференциала и на эффекте селекции.

Селекционным дифференциалом – называется разница между величиной признака животных отобранных после оценки на племя, и величиной признака у всех оцененных особей.

Эффект селекции или селекционный сдвиг – это величина изменения признака за одно или несколько поколений под влиянием селекции (в результате селекции). Селекционным сдвигом называют превосходство потомства отобранных животных над всеми оцененными родителями.

Эффект селекции зависит от количества признаков, по которым ведут селекцию. Эта связь выражается отношением:

SE – эффект селекции, или селекционный сдвиг, n – количество признаков, по которым ведут селекцию.

Учение об отборе известно давно, но научную теорию отбора обосновал Ч. Дарвин. Он установил, что образование новых форм живых организмов, изменение и совершенствование существующих происходит благодаря действию отбора.

Различают два типа отбора: естественный и искусственный.

Естественный отбор – это выживание и сохранение особей лучше приспособленных к условиям внешней среды. Это один из основных факторов изменения и совершенствования старых форм живых организмов и возникновение новых, т. е. фактор эволюции диких видов животных и растений. Такой отбор, проводится природой. Действует постоянно и везде.

Искусственный отбор проводится человеком, отбирающим и оставляющим для размножения особей с нужными ему свойствами.

В процессе одомашнивания животных человек замечал различия в их качестве и стремился оставлять для разведения особей более полезных, понравившихся, по началу без стремления вывести (создать) тип, группу, породу животных. Такой отбор назвали безосновательным.

Впоследствии эта работа по выведению более продуктивных, полезных особей, оставление их для размножения стала приобретать целенаправленный характер. Началась систематическая оценка полезных качеств животных, по ее результатам формировали группы с отличительными признаками по заранее продуманному плану. Такой отбор назвали методическим.

В процессе селекционной работы сформировалось несколько форм искусственного отбора. Одна из них – направленный отбор, т.е. отбор, проводимый на увеличение или снижение величины какого-либо признака.

Стабилизирующий отбор – когда в отборочную группу не допускаются особи с крайними значениями (минимальными и максимальными) признаками. Обычно таким образом закрепляют признак.

Дестабилизирующий отбор – (дизруптивный) отбор – когда элиментируют (удаляют) особей со средним значением признака, а составляют с крайней формой его выращивания.;

Косвенный отбор – когда в силу наличия коррелятивной связи между признаками при отборе по одним хозяйственно-полезным качествам изменяются другие.

Негативный отбор – когда в процессе улучшения одних признаков другие ухудшаются.

В современных условиях перевода животноводства на промышленную основу возникала новая форма отбора – технологический. Это отбор по признакам приспособленности к необычным для животных, новым особенностям индустриальной технологии.

В связи с переводом животноводства на промышленную основу перед селекционерами встали новые задачи – формировать у животных приспособленность к условиям разведения на промышленных комплексах. В скотоводстве – это в частности, селекция на приспособленности к машинному доению. Существенными признаками отбора стали крепость конституции, устойчивость к стрессам, особенности поведения у животных.

Отбор по приспособленности к технологии назвали технологическим.

Важной формой технологического отбора является селекция животных на устойчивость к ряду заболеваний. Основывается на способности отдельных животных успешно противостоять негативному воздействию нежелательной, в т. ч. и патогенной микрофлоры. Выбор таких животных, размножение их, увеличение численности резистентных особей и составляет сущность технологического отбора, называемого иногда ветеринарной селекции.

Разнятся и методы или способы отбора.

Это отбор по независимым уровням браковки. При этом методе для каждого из признаков устанавливаются определенные пределы, ниже которых животные бракуются.

Тандемный отбор – когда поначалу оценку и отбор особей ведут преимущественно по одному какому-либо признаку, а по достижении требуемого уровня его переходят на отбор по другому и т. д.

Семейный отбор – отбор животных, находящихся в определенном родстве между собой.

Эффективен и распространяется в последнее время индексный отбор, т. е. отбор по специально разработанным селекционным индексам.

Массовый отбор – отбор животных по результатам по собственной продуктивности.

Индивидуальный – отбор после оценки животного по качеству потомства (генотипа).

Искусственный отбор.

Основные методы (формы) искусственного отбора Отбором называется процесс дифференциального (неодинакового) воспроизведения генотипов. При этом не следует забывать, что фактически отбор ведется по фенотипам на всех стадиях онтогенеза организмов (особей).

Неоднозначные взаимоотношения между генотипом и фенотипом предполагают проверки отобранных растений по потомству.

Существует множество форм искусственного отбора. Рассмотрим более подробно наиболее часто применяемые формы отбора.

Массовый отбор – отбору подвергается вся группа. Например, семена с лучших растений объединяются и высеваются совместно. Массовый отбор считается примитивной формой отбора, поскольку не позволяет устранить влияние модификационной изменчивости (в том числе, и длительных модификаций). Применяется в семеноводстве. Рекомендуется при селекции новых, вводимых в культуру растений или культур, мало проработанных в селекционном отношении. Достоинством этой формы отбора является сохранение высокого уровня генетического разнообразия в селектируемой группе растений.

Индивидуальный отбор – отбираются отдельные особи, и собранные с них семена высеваются раздельно. Индивидуальный отбор считается прогрессивной формой отбора, поскольку позволяет исключить влияние модификационной изменчивости.

Одним из наиболее прогрессивных методов отбора, учитывающим модификационную изменчивость, считается метод «педигри» (англ. pedigree – родословная), основанный на индивидуальном отборе лучших особей с оценкой их потомства. При оценке материала бракуются не отдельные особи, а целые линии, содержащие нежелательные для селекционера аллели. Этот метод особенно эффективен при селекции самоопылителей с коротким жизненным циклом (однолетников). Однако метод «педигри» неприменим для видов, склонных к инбредной депрессии, а тем более, для двудомных видов растений. Поэтому в селекции перекрестноопыляющихся растений используется особая форма индивидуального отбора – семейный отбор (семья – это совокупность особей, выращенных из семян, собранных с одного растения, причем донор пыльцы, как правило, неизвестен).

Если разные семьи изолированы друг от друга, то такой отбор называют индивидуально-семейным. При воспроизведении каждой семьи выбраковываются особи с нежелательными признаками, а оставшиеся лучшие особи свободно переопыляются. Затем производится оценка семьи по ее потомству. Те семьи, в которых велика доля растений с нежелательными признаками, бракуются и исключаются из селекционного процесса, а семьи с высокими средними показателями используются для дальнейшего семенного размножения и отбора. Такой метод селекции представляет собой модификацию метода «педигри» применительно к перекрестноопыляющимся растениям.

Жесткость отбора предполагает беспощадную выбраковку худших, с точки зрения селекционера, семей, а это противоречит представлениям о биоразнообразии как одном из важнейших природных ресурсов. Поэтому семейный отбор должен дополняться методами повторяющегося отбора, основанного на сохранении исходного материала. При повторяющемся отборе в каждом поколении с лучших особей отбирается материал для клонирования и предварительного сортоиспытания. Параллельно в каждой семье продолжается ее семенное возобновление. При этом интенсифицируется работа по созданию коллекций семей с использованием генетического потенциала организмов, обитающих в иных экологогеографических условиях, а также генетического потенциала экспериментально полученных растений–мутантов.

Для предотвращения гомозиготизации и инбредной депрессии применяется семейно-групповой отбор. Этот метод основан на объединении в одну группу семей, фенотипически сходных по селектируемым признакам, но различающихся по происхождению. Каждая такая группа изолируется от других подобных групп. Тогда в пределах группы происходит переопыление между членами разных семей.

Разновидностью семейного отбора является сиб-селекция. В основе сиб-селекции лежит отбор по ближайшим родственникам (сибсам – братьям и сестрам). Частным случаем сиб-селекции является отбор подсолнечника на масличность методом половинок. При использовании этого метода соцветие (корзинку) подсолнечника делят пополам. Семена одной половины проверяют на масличность: если масличность высокая, то вторая половина семян используется в дальнейшей селекции.

Рассмотрим кратко некоторые другие формы искусственного отбора.

Негативный, позитивный и модальный. При негативном отборе отбраковываются худшие особи (с точки зрения селекционера); при позитивном отборе оставляются для дальнейшего воспроизведения лучшие особи (опять же с точки зрения селекционера). При модальном отборе для разведения оставляются типичные для данного сорта или данной породы особи; применяется для сохранения устойчивых сочетаний генов; модальный отбор является аналогом стабилизирующей формы естественного отбора и применяется для сохранения устойчивых сочетаний генов.

Сознательный и бессознательный отбор. При сознательном (методическом) отборе заранее планируется конечный результат (см. выше).

При бессознательном отборе селекционер контролирует только некоторые, интересующие его признаки. Однако не все признаки могут контролироваться селекционером, тогда возникают неожиданные, часто нежелательные эффекты, например, повышение зимостойкости сопровождается снижением продуктивности. В XIX в. в России для получения наиболее крупных семян хлебных злаков применялся двойной обмолот: сноп слегка ударяли о землю, и при этом, в первую очередь, осыпались наиболее крупные зерна: шел отбор генотипов, обеспечивающих наибольшую массу зерен. Но в то же время шел бессознательный отбор генотипов, повышающих осыпаемость хлебных злаков. В ходе искусственного отбора, направленного на усиление полезных для человека признаков, всегда происходит и естественный отбор, направленный на сохранение полезных для организмов признаков. Это противоречие может тормозить селекцию.

Многократный и однократный отбор. Многократный отбор ведется в течение многих поколений. Обычно он используется при высоком уровне генетического разнообразия исходного материала. При многократном отборе в каждом поколении часть растений используется для сортоиспытания, а часть – сохраняется в качестве исходного материала. Ниже будет рассмотрен повторяющийся отбор как современная форма многократного отбора.

Однократный отбор используется в том случае, если отобранные растения не дают расщепления в последующих поколениях. Такой отбор эффективен при семенном размножении самоопыляющихся растений при наличии в исходном материале гомозигот, фенотипически отличающихся от гетерозигот. Тогда в результате однократного отбора создаются чистые линии, в которых дальнейший отбор неэффективен. Однократный отбор у перекрестноопыляющихся растений возможен в том случае, если отобранные растения можно размножать вегетативным путем, тогда он дополняется клоновым отбором.

Клоновый отбор. Производится путем вегетативного размножения в течение 2...3 поколений. При этом возникновение новых генотипов за счет рекомбинаций оказывается невозможным, и тогда каждый сеянец может потенциально считаться родоначальником нового сорта. Таким образом, клоновый отбор – это особая форма отбора, направленная на выявление и устранение соматических (почковых) мутаций и длительных модификаций.

Творческая роль искусственного отбора.

В ходе искусственного отбора ослабляются нежелательные признаки и многократно усиливаются хозяйственно полезные признаки. Творческая роль искусственного отбора заключается в том, что создаются формы, которых ранее не существовало.

Отбор на разнообразие. Долгое время конечным результатом отбора считалось создание генетически однородных, гомогенных групп, в которых отбор становится невозможным (или малоэффективным). Эффективность отбора в популяциях (неоднородных генетических системах) и неэффективность отбора в чистых линиях (однородных генетических системах) еще в начале XX в. доказал выдающийся датский генетик В.Л.

Иоганнсен. В результате отбора на однородность генетический потенциал исходного материала истощается. Тогда необходимо искать новый материал, новые генотипы. Таким образом, искусственный отбор в классической форме неизбежно приводит к снижению уровня биологического разнообразия. Для сохранения необходимого уровня биоразнообразия необходимо постоянно осуществлять комплекс мероприятий по сохранению генофонда (см. выше).

Гораздо менее затратным является отбор на разнообразие. Например, из нескольких сходных сортов (пород) сохраняется не самый лучший сорт (самый продуктивный, самый устойчивый к заболеваниям, самый конкурентоспособный и т.п.), а вся группа сортов (пород). Если получено несколько сортов (пород), фенотипически неразличимых, но генетически различных, то должна быть сохранена вся группа. Таким образом, уже само по себе разнообразие рассматривается как важнейший биологический ресурс (напомним, что биологическим ресурсом считается генетический материал, организмы или их части, либо экосистемы, используемые или потенциально полезные для человечества, включая природное равновесие внутри экосистем и между ними).

Частным случаем отбора на разнообразие является отбор на разнообразие ритмов развития 6.Отбор животных по их собственному Фенотипу В зависимости от источника информации о качестве животных различают отбор по происхождению, отбор по конституции, экстерьеру, собственной продуктивности животного, боковому родству, качеству потомства.

Оценка животных по происхождению придается важное значение и поскольку качество индивидумов определяется генотипом, наследственными факторами, которые они получают от матери и отца. Кроме того, на наследственности особи влияют генотипы других, более отдаленных предков. Но доля их влияния с каждым поколением уменьшается. Ф. Гальтон считает, что доля влияния наследственности родителей на генотип особи составляет 50 %, дедов и бабок – 25 %, прабабушек и прадедушек 12 % и т. д.

По С. Райду влияние генотипа родителей составляет 60 %, второго ряда предков – 40 %. В.Е. Альтшулер и Н.П. Суханов считают, что удельный вес родителей в формировании наследственности потомства составляет 70 %, последующего ряда предков – 30 %.

В любом случае при отборе по происхождению анализируют родословную животного по материалам. В заводских книгах племенных карточек, свидетельств и других зоотехнических записей.

Родословная – это записанные в определенном порядке сведения о происхождении животного или проведенная в определенном порядке регистрация сведений о происхождении животного.

Различают таблички, тестовые, скобочные, структурные, групповые и др. формы родословные.

Родословную изучают при отборе животных по происхождению и на основании этого изучения прогнозируют уровень продуктивности и другие хозяйственно-полезные качества будущего потомства.

Изучение родословных позволяет выявить эффективность подбора производимого ранее, в прошлые годы, результативность прошлых его форм.

Ценность возрастает по мере насыщения выдающимися предками. Как со стороны отца, так и со стороны матери.

Оценка по родословной позволяет охарактеризовать животное еще не родившееся. Это быстрый метод оценки. Недостаток оценки по происхождению - ее не совпадение с фактическим качеством отбираемого животного, т. е. ее неточность.

Большую информацию о животном позволяет получить оценку его конституции и экстерьера, а также продуктивных качеств самого процесса.

Такая оценка известна по названием оценки по фенотипу или оценки собственной продуктивности.

При отборе по экстерьеру и конституции стремится не допускать ослабления конституции, усилить развитие статей, связанных с технологическими особенностями животных.

Оценивают экстерьер глазомерно и с помощью промеров и индексов.

Отбор по продуктивности Практически при всех методах отбора учитывают продуктивные качества оцениваемых животных. Коров, в частности, оценивают по молочной продуктивности. Для повышения эффективности использования животных желательно как можно раньше оценить его продуктивность, то ли молочная, то ли мясная, шерстная, рабочая и т. д. При такой оценке используют разнообразные методы.

Эффективность оценки по фенотипу зависит от того, насколько фенотип соответствует генотипу, т. е. как полно наследуются признаки оцениваемого животного. При надежной передаче потомству признаков родительских форм селекция по собственной продуктивности является результативной. Примером тому может служить селекция свиней по мясным качествам. При низкой наследуемости признака эффективность селекции не высокая. Например, отбор по воспроизводительным качествам в свиноводстве.

Наиболее точной из известных методов оценки наследственных качеств животных, является оценка по качеству потомства. Этим методом оценивают как производителей, так и маток. При такой оценке определяется племенная ценность животного.

Оценка производителей более перспективна, несмотря на то, что матери более существенно влияют на потомство. Ведь самка на определенном этапе онтогенеза создает внешнюю среду для потомка, вынашивая плод. Кроме того, матери, наравне с отцами, участвуют в формировании генотипа потомства. Однако, производителей требуется меньше, чем матерей. От них получают несоизмеримо больше потомков, особенно при искусственном оплодотворении. Поэтому имеется возможность жестче браковать мужские особи, т.к. их требуется меньше как производителей.

В результате оценки по качеству потомства выявляют животных улучшателей, ухудшателей и нейтральных. Могут выявляться абсолютные улучшатели и абсолютные ухудшатели, т.е. особи, у потомков от которых улучшаются или ухудшаются все главные признаки отбора.

Для достоверной оценки индивидумов этим методом важно количество потомков, по которым оценивают особь. Число потомков определяется степенью изменчивости и величиной наследуемости признаков отбора. Если разница по уровню признака у потомства, сравниваемых с ним групп животных, большая и коэффициент наследуемости признака высок, то потомков нужно для достоверной оценки меньше и наоборот.

7.Рост и развитие с.х. животных Непременным условием совершенствования племенных и продуктивных качеств животных является изучение природы их организмов, выяснение сущности протекающих в нем жизненных процессов. Вскрытие биологических закономерностей развития животного мира, изучение физики, химии живого не только обогащает наши теоретические знания. но и имеет большое практическое значение. Эти знания позволяют вести осмысленную работу по совершенствованию пород животных, управлять их развитием, повышать эффективность селекционно-племенной работы, а в конечном итоге способствуют организации быстрого и экономически рационального выращивания продуктивного скота.

Известно, что в процессе жизни организм постоянно изменяется, т.е.

находится в непрерывном развитии. При этом происходит смена отдельных стадий развития, которое начинается зарождением организма с последующим переходом к этапу формирования и расцвета всех жизненных функций и заканчивается регрессивными изменениями, заключающимися в распаде живой материи. Весь комплекс изменений, т.е. путь, проходимый живым организмом за период его существования назван онтогенезом. Итак, онтогенез – это совокупность количественных и качественных изменений, происходящих с возрастом животного в его клетках, тканях, органах и во всем организме, обусловленных наследственностью данной особи и постоянным влиянием окружающей среды.

Этот процесс развития, управляется программой, заложенной в генотипе животного, то есть осуществляется в соответствии с наследственностью, полученный от родительских форм. Наследственность, генотип животного определяет возможности онтогенеза. Насколько полно будет реализована генетическая программа, зависит от условий, в которых осуществляется это развитие.

У особей, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с оплодотворенной яйцеклетки, т.е. с зиготы. У организмов, размножающихся вегетативно, начало онтогенеза – с момента деления материнского тела или специализированной клетки, путем почкования, а также из корневища, клубня, луковицы.

Замечено, что в ходе индивидуального развития на самых ранних его этапах повторяются некоторые черты отдаленных предков организмов данного вида. Причем, повторяются не все особенности развития вида, а наиболее общие, типичные закономерности, исторически сложившиеся, т.е.

история вида. Историю развития органических групп, путь, пройденный предками, немецкий естествоиспытатель Геккель назвал филогенезом. Им же введено в биологию и понятие онтогенез.

Онтогенез и филогенез взаимосвязаны и взаимозависимы. В филогенезе накапливаются и закрепляются наиболее характерные изменения, претерпеваемые организмом в ходе его индивидуального развития, те, которые способствовали сохранению и развитию данного вида в целом. В этом смысле онтогенез является основой филогенеза. В то же время филогенез, история развития вида является причиной онтогенеза. Филогенез определяет онтогенез, в филогенезе формируется генеральное направление, которое реализуется в онтогенезе. В филогенезе складывается наследственная структура организма данного вида, закономерности развития индивидуума. Эти закономерности обусловливают конкретный путь развития особи, определяют относительную независимость хода онтогенеза от постоянных колебаний факторов внешней среды.

Изучение онтогенеза, индивидуального развития важно для успешного изменения животных в желательном направлении путем создания им соответствующих условия кормления, содержания и развития. Без знания общих закономерностей индивидуального развития совершенствовать животных, изменять их видовые и породные особенности в нужном направлении практически невозможно.

Индивидуальное развитие (онтогенез) реализуется в процессе роста и дифференцировки. Под ростом понимают количественные изменения, происходящие в онтогенезе. Это и увеличение объемной массы, линейных и объемных промеров тела. Рост происходит за счет количественных изменений живого вещества в результате стабильного новообразования продуктов синтеза.

По характеру роста животные делятся на две группы. У одних максимальная величина органов и масса тела достигается к определенному возрасту. Такой тип роста называют терминированный. Он свойственен птице, грызунам и другим млекопитающим. У животных другой группы рост продолжается неограниченно длительное время. Этот тип роста называется асимптотический. Таким типом роста обладают рыбы. Они растут до глубокой старости.

Рост тканей и органов может быть нормальным и патологическим.

Патологический рост является следствием глубоких нарушений обмена веществ, результатом изменения функций органов, регулирующих рост.

Патологическим, например, является опухолевый рост, чрезмерное ожирение, карликовый рост, а также гигантизм.

Рост органов и тканей осуществляется как за счет повышения числа клеток (гиперплазия), так и вследствие увеличения их размеров (гипертрофия). В росте многих органов молодняка в начале жизни преобладают процессы гиперплазии, затем процессы гиперплазии и гипертрофии протекают одновременно, а в дальнейшем имеет место только гипертрофия.

Если в период протекания процессов гиперплазии на животное длительно действуют болезнетворные факторы, то затормаживается увеличение числа клеток. Оно не достигает обычного количества, что приводит к снижению потенциала роста. При заболевании животных в период гипертрофии также затормаживается рост, но при последующем устранении влияния болезнетворных факторов клетки достигают обычной величины, т.е. происходит компенсация роста. Следовательно, животному важно создать оптимальные условия в первые месяцы жизни, обеспечив таким образом максимально возможный их рост.

Вторым проявлением развития является дифференцировка.

Дифференцировка – это качественные изменения организмов в онтогенезе, это результат специализации клеток, тканей и органов на выполнение определенных функций. Это усложнение структуры органов и тканей, возникновение в процессе развития организма биохимических, морфологических и функциональных различий между его клетками, тканями и органами. Дифференцировка начинается с образования зиготы, появлением в цитоплазме неоднородности отдельных участков, образованием отдельных зон, из которых в последующем развиваются различные ткани и органы.

Особенно интенсивно проходят процессы дифференцировки в зародыше, т.е.

в начале онтогенеза. Процесс дифференцировки продолжается до достижения взрослого состояния.

В течение жизни животного функции отдельных его органов и тканей меняются. Например, в процессе утробного развития легкие выполняют функции усиления тока крови и участвуют в образовании гликогена, после рождения с их помощью обогащается кровь кислородом. Кроветворные функции выполняет и печень эмбриона. Органы пищеварения дифференцируются в течение определенного времени даже после рождения особи.

Выделяют особый тип развития – регенерацию. Регенерация – это процесс вторичного роста и дифференцировки органов или тканей.

Различают репаративную регенерацию, когда восстанавливается утраченный орган, ткань или их значительная часть и физиологическую регенерацию. Физиологическая регенерация – это постоянная смена, т.е.

восстановление клеток и тканей. Физиологической регенерацией является, к примеру, замена верхних слоев кожи за счет нижележащих, сезонная смена волосяного покрова и оперения, т.е. линька, восстановление маточного эпителия, утраченного в процессе родов, восстановление слизистых оболочек, форменных элементов крови. Физиологическая регенерация является нормальным процессом жизнедеятельности организма.

Регенерация не есть простое повторение развития. В процессе восстановления, образования клеток и тканей используется каждый раз обновленный материал. Поэтому регенерированная ткань отличается какими –то признаками от предыдущей, выполняющей аналогичные функции.

Например, качественно отличается кровь животных разного возраста, состав кожи, строение шерсти и т.д.

Репаративная регенерация имеет место у животных всех классов, как низших, так и высших. Примерами репаративной регенерации у млекопитающих являются восстановление печени, яичников, селезенки, легочной ткани, мышц, костей, нервов, частично удаленных или утерянных.