Племенное дело и генетика в кинологии

Раздел, содержащий кинологическую литературу по генетике, генетической зоотехнии и племенному делу. Здесь можно найти книги по экстерьеру собаки, подготовке собаки к выставке, что-то полезное для заводчиков и экспертов-кинологов. Также здесь ниже размещена статья «Общая генетика. Генетика в кинологии».Материал изложен максимально доступным языком.

Бесплатные программы для чтения электронных книг. Файлы-установщики под Windows

Общая генетика. Генетика в кинологии.

Что такое генетика.

Генетика – наука, отрасль биологии в целом. Она изучает закономерности наследования каких-либо свойств и признаков биологических организмов с одной стороны. С другой – изучает закономерности их изменчивости при наследовании от поколения к поколению. Но главное – современная генетика активно изучает механизмы практического влияния на эти процессы, пытается управлять ими. То есть признак организма не просто закрепить у потомков. Но также целенаправленно так повлиять на наследуемые признаки, чтобы получить живой организм с чётко определёнными признаками. По определённым критериям. Вот поэтому к чистой науке «общая генетика» непосредственно примыкает и вплетается в неё теснейшим образом прикладная наука «селекция». А современная селекция с новыми технологиями – это уже генная инженерия. И в этом – весь самый главный смысл вообще существования генетики как науки.

Ну и все мы знаем, что слово «генетика» происходит от греческого «genesis» и переводится как «происхождение». Генетика в кинологии имеет свой объект изучения – собаку.

Общая генетика и её направления.

Изучая разнообразие живых существ на планете, учёные генетики использовали полученные в XX веке знания о структуре и свойствах микромира всего живого. Были открыты клеточное строение, состав клеточного ядра, хромосомы и их состав – цепочки нуклеиновых кислот. Изучение свойств и состава ДНК и РНК обусловило создание направления — «биохимической» генетики.

Генетика получила доступ непосредственно к генам собаки, возможность изучения внутриклеточных процессов и управления ими. Это направление названо цитогенетикой.

Изучение свойств наследования и изменчивости на непосредственно собаках и их группах (сообществах, популяциях) привело возникновению и развитию направления популяционной генетики.

Следует также отметить и другие направления, касающиеся генетики в кинологии. Общая генетика имеет также такие отрасли и направления, как:

• эволюционная генетика;
• радиационная генетика;
• селекционная генетика;
• молекулярная генетика;
• ветеринарная генетика;
• генетика поведения (собаки).

Генетика в кинологии проявилась в селекционной работе по созданию пород собак и явилась основой для племенного дела.

Общая генетика — основные понятия.

Признак как понятие в общей генетике.

Это понятие обозначает какое-то определённое свойство или особенность строения живого организма. Наличие или отсутствие признака может определяться генами и передаваться от поколения к поколению. Тогда это признак называется генетически детерминированным. Признак может и не передаваться потомству, а зависеть только от влияния окружающей среды. Возможно и смешанное влияние. Поэтому каждый организм обладает каким-то своим набором различных признаков, их совокупностью.

Наследственность.

Это самое коренное и основополагающее свойство живых существ, которое и обусловило вообще появление генетики как науки. Это способность организмов передавать какие-либо признаки от поколения к поколению в неизменном виде. Это понятие неотделимо от сути понятия «жизнь» вообще и в целом, так как обеспечивает преемственность в передаче всей информации от молекулярной до морфофизиологической структуры на протяжении всей истории жизни на Земле.

Изменчивость.

Антипод наследственности, определяет вариативность наследуемых признаков, результаты их смешения и комбинаций, появляющиеся в последующих поколениях, отличные от таковых у предков (предшественников). Это создаёт многообразие форм и даёт пищу естественному отбору – двигателю эволюции. Изменчивость может быть:

• наследственная (генотипическая, вследствие мутаций);
• ненаследственная (модификационная, под воздействием факторов внешней среды);
• онтогенетическая (в процессе роста и развития собаки признаки изменяются и появляются новые).

Именно баланс двух этих процессов – наследственности и изменчивости и приводит к направленному эволюционному или селекционному процессу. Это те два кита, на которых и зиждется вся наука генетика.

Понятие гена и генотипа в общей генетике.

На биохимическом, молекулярном уровне под понятием «ген» следует понимать единичный, цельный участок ДНК (РНК), отвечающий за реализацию определённого признака. Гены могут нести функцию как кодирования информации о синтезе определённых белков (и не только), так и регулирующие эти процессы, опять же на клеточном уровне. Гены-регуляторы влияют на активность генов – носителей информации. Вместе, в совокупности они и работают, обеспечивая реализацию заложенной в них генетической информации. Такой комплекс генов, различных по функции, но обеспечивающий реализацию одного признака, называется геномом. А совокупность всех геномов (генов) индивидуума – его генотип.

Фенотип.

Если ген – единичная составляющая генотипа (общей совокупности генетической информации), то есть ещё понятие совокупности внешних признаков собаки – фенотип. Единичной же структурой его будет понятие «фен», другими словами – единичный признак. Внешний или внутренний. Генетически детерминированный.

Локус и аллельные гены.

Так как молекулы ДНК – гены – располагаются в хромосомах, для их нахождения и определения места локализации введено понятие «локус». То есть, у конкретных генов есть конкретное место в хромосоме.

Однако (об этом подробнее ниже) известно, что гены могут проявлять себя по-разному. К примеру, ген цвета окраски шерсти может обуславливать цвет 1, а может цвет 2. Это разные гены, но в одном наборе хромосом (парном) могут быть два разных гена – каждый в своей хромосоме. При этом их локус (расположение) одинаков. И признак они определяют, в принципе, один – цвет шерсти. А может быть и два одинаковых гена в одинаковых локусах, каждый в своей хромосоме. Такие гены (геномы) и называют аллельными. То есть они в одинаковых локусах парных хромосом, но реализуют разные варианты одного признака. Поэтому в первом примере может быть реализован как цвет 1, так и цвет 2 – в зависимости от того, какой ген окажется более преобладающим. Во втором случае, конечно же, такой вариативности фенотипа наблюдаться не будет. Общая генетика изучает комбинации таких генов. Генетика в кинологии изучает аллельные гены собак.

Свойства генов.

Гаметы и кариотип.

Для каждого вида животного характерен свой набор хромосом клетки. Одинаковая форма хромосом и их количество у каждого представителя данного вида определяют видовую специфичность этого набора и называются кариотипом. Но наследование происходит путём образования половых клеток. Гаметы (половые клетки) имеют половинный набор хромосом – гаплоидный (обозначение «n»). Обычные клетки делятся, образуя в дочерних клетках диплоидный набор хромосом (обычный, двойной, обозначение «2n»), и это деление называется митоз. Гаметы образуются путём деления с образованием гаплоидного набора, и такое деление называется мейоз.

Смысл образования гамет в объединении генетической информации при оплодотворении, когда при слиянии мужской и женской гаметы образуется единая клетка – зигота – с образованием нового созданного от обоих родителей диплоидного набора хромосом. Общая генетика в кинологии определила диплоидный набор собаки — он составляет 78 хромосом.

Наследование аллельных генов.

В каждом диплоидном наборе зиготы по одному набору генов от каждого родителя. Следовательно, составляющиеся пары аллельных генов могут быть:

1. Представленными одинаковыми генами, отвечающие за единственный вариант конкретного признака. Особи, получившие от обоих родителей одинаковые аллели одного локуса названы гомозиготными. То есть, однородными.
2. Представленными различными аллельными генами в одном локусе, отвечающие за разные вариации проявления данного признака. Особи с таким смешанным наследованием называются гетерозиготными.

Взаимодействия аллельных генов.

В гетерозиготном состоянии парные аллельные гены могут проявляться неодинаково в наследовании и реализации своего варианта конкретного признака. Один такой ген может полностью подавлять свою аллельную пару и будет называться доминантным. При этом фенотипическое его проявление реализуется в полной мере. Напротив, другой «подавленный» ген, никак себя не проявит в реализации своего варианта данного признака. Такие гены называются рецессивными. Принято буквенное обозначение таких аллелей с обозначением доминантных заглавной латинской буквой, а рецессивных – строчной. Например, Yy или YY.

Но полное доминирование бывает не всегда. Промежуточное, или неполное доминирование может привести к смешению двух вариантов признаков, появлению в фенотипе промежуточных форм. К примеру, в окрасе щенков могут появляться как промежуточные оттенки цветов шерсти родителей, так и оба цвета в различных соотношениях.

Существует также так называемое сверхдоминирование, когда у потомства в 1-м поколении резко усиливаются жизнеспособность и плодовитость – такое явление называется гетерозисом.

Равенство в доминировании аллелей называется кодоминированием. Тогда фенотип гибрида получает оба родительских признака в равной степени. Примером кодоминирования является большинство наследуемых факторов крови.

Скрещивание по одному аллельному признаку называется моногибридным, а по нескольку пар аллелей – дигибридным, тригибридным, полигибридным.

Понятие мутации, аномалий и летальных генов.

Мутация и мутагенные факторы.

Сам по себе ген имеет достаточно сложную химическую структуру. Это значить, что в молекулах ДНК (РНК) под воздействием каких-либо факторов, а иногда и спонтанно, могут происходить изменения. Какой-либо из аллелей станет при этом иным, отличным и от своей пары, и от своего прежнего состояния. На практике это может (в зависимости от доминантности нового гена) проявиться в изменении того признака, за который этот ген отвечает. Такое явление называется мутацией, а ген, претерпевший изменения – мутировавший. Именно способность генов мутировать и приводит к наследственной изменчивости собак.

Мутации могут быть точковыми (генными) и хромосомными. Первые меняют структуру лишь отдельных генов, вторые – целых хромосом и даже кариотипа в целом. Пример мутации в соматических клетках – онкообразование. Аналогичные процессы в гаметах приведут к изменению фенотипа потомства, вплоть до тератогенеза.

Факторы, вызвавшие мутацию, называются мутагенными. Природа их может быть различна:

• химические воздействия (например, канцерогены, пестициды);
• физические влияния (к примеру, радиационное или ультрафиолетовое облучение);
• биологические факторы (например, вирусы).

Способность фактора вызывать мутацию названа мутагенностью.

Общая генетика и свойства мутировавших генов.

Экспрессивность – свойство гена (не только мутировавшего) проявляться фенотипически. 100-процентная доминантность в аллели приведёт и к полной постоянной экспрессивности. Например, ген А или В в системе антигенов крови АВ0 у человека. Экспрессивность гена может быть неполной. То есть проявляться частично. И, наконец, экспрессивность может быть изменчивой, вплоть до полного отсутствия проявления гена – полной рецессивности.

Пенетрантность – вероятность фенотипического проявления гена при его наличии и определённой степени экспрессивности. Так, наличие гена, обуславливающего развитие у щенка дисплазии тазобедренного сустава, приведёт к вероятности развития её в 35% случаев. То есть пенетрантность такого гена составит 35%.

Не следует путать понятие экспрессии гена с экспрессивностью. Под экспрессией генов подразумевают их способность к выражению, контролю над биохимическими процессами, над синтезом своего специфичного белка.

Понятие летальных генов.

Мутированные гены зачастую не просто влияют только на внешние признаки организма, но и на его общую жизнедеятельность, жизнестойкость, выживаемость, сопротивляемость по отношению к различным неблагоприятным факторам внешней среды. И очень часто это влияние приводит к неблагоприятным заболеваниям.

Но случаются мутации, приводящие к настолько грубым нарушениям жизнедеятельности, что унаследовавший такие гены организм погибает ещё до своего рождения. Или вскоре после рождения. Или до достижения половой зрелости. Гены такого рода называются летальными. Они обычно рецессивны, но могут проявляться при двустороннем гомозиготном наследовании. Пример такого наследования – дефект верхней челюсти у щенков «заячья губа» и «волчья пасть». Если таких щенков не прооперировать, они не в состоянии сосать молоко и гибнут. И таких примеров генетика в кинологии установила множество.

Гены, приводящие к ограничению воспроизводства вида (например, ген крипторхизма у собак) называются полулетальными и приводят в итоге к вымиранию породы. То есть, они летальные для целого вида или подвида.

Ряд известных науке летальных генов у собак проявляется появлением вскоре после рождения фатальных дисфункций нервной системы. Которые, неуклонно прогрессируя, приводят к гибели щенка. Или существуют летальные гены, приводящие к фатальному снижению сопротивляемости щенка и его иммунитета, что приводит к дальнейшей его гибели от посторонних заболеваний. Что-то вроде человеческого СПИДа, только вследствие наследования летального гена.

Генетические аномалии.

Однако ряд мутаций, хоть и снижают жизнеспособность собаки, не ведут к её гибели. Зато особь, хоть и остаётся жизнеспособной, приобретает настолько грубые изменения своих признаков (структуры, функционирования), отличные от нормы, что можно говорить о наследственно обусловленной аномалии. Следует отличать генетические аномалии от аномалий внутриутробного развития плода вследствие каких-либо воздействий, грубо нарушивших его развитие (например, поступление тератогенных веществ в организм суки в ранние сроки беременности).

Мутация как инструмент селекции.

Наследственность, изменчивость и отбор являются главными двигателями эволюции всех живых существ. Используя эти факторы, общая генетика в кинологии путём применения различных методов (лайнбридинг, инбридинг, искусственный отбор и пр.) является основой для селекционной работы при создании новых пород собак и их улучшения. При этом свойство мутации гена успешно может использоваться при грамотном отборе и своевременной диагностике происходящих изменений. На этом построена немалая часть селекционно-племенной работы.

Мутационная изменчивость привела, к примеру, к закреплению ряда новых признаков у новых пород собак. Коротколапость и длиннотелость у таксы, бассет-хаунда. Брахиоцефалия у бульдога, мопса. Повышенная складчатость кожи у шарпея. Диспропорциональность тела у чихуахуа. И другие. Генетика в кинологии стала основой для селекционной и племенной работы.

Зависимость рабочих качеств собаки от её наследственности.

Собаки шоу-элит класса, декоративные породы напрямую зависят от своей наследственности и племенной работы – это всем очевидно. Однако это в значительной степени касается также и собак рабочего разведения.

Выставка в Заречном, Шарташ (06.2017) — на видеохостинге Rutube.

Рабочие качества собаки определяются тремя основными факторами:

• наследственно закреплённые способности, тип высшей нервной деятельности, инстинкты, поведенческие комплексы и характерологические качества;
• наследуемые необходимые экстерьерные и анатомо-физиологические особенности;
• грамотное обучение и дрессировка.

Не касаясь последнего пункта, можно видеть, насколько важна наследственность для рабочих качеств любой породы. Ведь племенная работа, разведение в рамках любой породы должны учитывать все эти моменты. Только при тщательном правильном отборе (выбраковке самых, даже кажущихся не очень важных отклонений) можно не только сохранить приличное наследование рабочих качеств от поколения к поколению, но и улучшить их внутри породы. Поэтому к разведению должны допускаться лишь лучшие по своим рабочим (служебным, охотничьим) качествам собаки. Уровень тестирования дрессировки племенных собак должен быть на порядок выше.

Наследуются особенности поведенческих реакций: пищевой, оборонительной, ориентировочной, типы функционирования нервной системы, телосложения, конституции. Очень интересны последние полученные данные о наследовании боязни выстрела. Наследуются и более сложные способности: к добыче зверя и птицы у охотничьих пород, к поисковой работе у служебных, и т.д.

Но при этом у ряда пород со временем появляется тенденция к вырождению. И это видно при исследовании их генотипа в динамике. Так, к примеру, у новомодной породы лабрадор к настоящему времени выявлено уже более ста генетических дефектов. Можно и нужно в таких вещах обвинять недобросовестных заводчиков, хотя, наверное, для этого существуют какие-то и другие факторы. Но это уже отдельная тема для обсуждения. Очевидно одно: общая генетика в кинологии способна помочь разрешить такие проблемы. При условии помощи государства и общественных кинологических организаций, конечно же.

Как выбрать хорошую собаку при покупке на примере немецкой овчарки — на видеохостинге Rutube.