нехромосомное определение пола у животных

Что такое ДНК и хромосомы

Что такое ДНК, и из чего она состоит? Кто и когда открыл эту молекулу в клетках человека и других живых организмов? Чем уникален открытый учеными механизм наследования, и какие последствия ждал весь мир после этого открытия? Всю необходимую информацию Вы можете узнать, прочитав эту статью.

Когда впервые в истории появилось упоминание о ДНК

Иоганнес Фридрих Фишер – врач и биолог-исследователь родом из Швейцарии, стал первым в мире ученым, выделившим нуклеиновую кислоту. Открытие случилось в 1869 году, когда он занимался изучением животных клеток, а именно лейкоцитов, которых много содержалось в гное. Совершенно случайно молодой ученый заметил, что при отмывании лейкоцитов с гнойных повязок от них остается загадочное соединение. Под микроскопом Иоганн обнаружил, что оно содержится в ядрах клеток. Это соединение Мишер назвал нуклеином, а в процессе изучения его свойств переименовал в нуклеиновую кислоту, из-за наличия свойств, как у кислот.

Роль и функции только открытой нуклеиновой кислоты были неизвестны. Однако многие ученые того времени уже высказывали свои теории и предположения о существовании механизмов наследования.

Нынешние взгляды на состав молекулы ДНК ассоциируются у людей с именами английских ученых Джорджа Уотсона и Фрэнсиса Крика, которые открыли структуру данной молекулы в 1953 году. За несколько лет до этого, в тридцатые годы, ученые из советского союза А.Н. Белозерский и А.Р. Кезеля доказали наличие ДНК в клетках во всех живых организмах, тем самым они опровергли теорию о том, что молекула ДНК находится только в клетках животных, а в клетках растений присутствует только РНК. Лишь спустя несколько лет, в 1944 году, группой освальдских ученых было установлено, что молекула ДНК является механизмом сохранения наследственной информации клетки. Таким образом, благодаря совместным усилиям и трудам исследователей человечество познало тайну процесса эволюции и его основных принципов.

ДНК в медицине

Открытие состава молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты позволило перейти медицине на новый уровень развития. Появилось большое количество новых направлений практической медицины, стали доступны новые методы лечения, диагностики. Благодаря этому фундаментальному открытию для науки и современным технологиям, человечеству стали доступны:

И это еще не все доступные для людей услуги, которые может предложить медицина, изучающая генетику. Выше были представлены только самые популярные среди людей тесты. Перспективой для многих ученых-генетиков является создание таких лекарств, способных победить все болезни на Земле и даже смертность.

Строение молекулы ДНК

От цепочки к хромосоме

В каждом живом организме находится миллионы клеток, а внутри этих клеток находится ядро. Клетки, содержащие в себе ядро, называются эукариотами или ядерными. У древних одноклеточных нет оформленного ядра. К таким безъядерным одноклеточным, или прокариотам, относятся бактерии и археи, например, кишечная палочка или серая анаэробная бактерия. Также ядро отсутствует в клетках вирусов и вироидов, однако причисление вирусов к живым организмам – вопрос спорный, о котором по сей день дискуссируют ученые.

В ядре находятся хромосомы – структурный элемент, в котором содержится молекула ДНК в виде спирали, хранящая внутри себя всю генетическую информацию клетки.

Процесс упаковки ДНК спиралей

Количество нуклеотидов в ДНК велико, и нужны длинные цепочки, чтобы вместить все их число, поэтому нити ДНК закручиваются в две спирали, что позволяет укоротить цепочки в 5 раз, сделав их более компактными. Нити ДНК могут также закручиваться в форму суперспирали. Двойная спираль пересекает свою ось и накручивается на специальные гистоновые белки – гиразы, образуя при этом супервитки. Таким образом, двойная спираль закручивается в спираль более высокого порядка. Сокращение цепочек в этом случае произойдет в 30 раз.

Как гены связаны с ДНК

Ген – самый изученный на сегодняшний день участок ДНК. Гены являются структурной единицей наследственности всех живых организмов. Цепочки нуклеотидов в ДНК состоят из генов, которые определяют генотип особи, например, цвет и разрез глаз, тип кожи, рост, группу и резус фактор крови и другие физиологические качества и особенности внешности.

Еще много отраслей генетики до конца не изучены, и до конца не раскрыты все функции генома, но ученые до сих пор продолжают изучение генов, чтобы добиться новых открытий в области генетики.

Хромосома: определение и описание

Хромосомы – структурный элемент клетки, находящийся внутри ядра. Они содержат в себе молекулы ДНК, в которых содержится вся наследственная информация.

Строение и виды хромосом:

Отсюда возникают различные типы хромосом:

Всего в клетке человека находится 46 хромосом: 22 пары аутосом, встречающиеся у обоих полов, и одна пара половых хромосом: XY – у мужчин, XX – у женщин. Забавно, что если прибавить к количеству хромосом хотя бы одну пару, то человек мог бы быть шимпанзе или тараканом, а если отнять, то – кроликом.

Еще интересно то, что человек и ясень имеют одинаковое количество хромосом, несмотря на принадлежность к разным видам и царствам.

Наследственные болезни

Генетический код – система записи генетической информации в ДНК и РНК в виде определенной последовательности в цепочке нуклеотидов. Он должен сохранять наследственную информацию в первоначальном виде, восстанавливая повреждения цепочки в последующем поколении с помощью ДНК. Однако ген может каким-то образом быть поврежден, либо в нем может произойти мутация.

Генные мутации – изменение в последовательности нуклеотидов, например выпадение, замена, вставка другого нуклеотида в цепочку. Последствия этих мутаций могут быть полезные, вредные или нейтральные. Примером полезных мутаций является устойчивость к минусовым температурам, увеличенная плотность костей, меньшая потребность во сне, устойчивость к ВИЧ и другие. Примером вредных мутаций является аллергия на солнечный свет, глухота слепота и так далее. К нейтральным мутациям относятся те мутации, которые не влияют на жизнеспособность, например, гетерохромия.

Существуют также летальные и полулетальные мутации. Летальные мутации несовместимы с жизнью и приводят к гибели организма на ранних этапах его развития, например, при рождении у особи отсутствует головной мозг. Полулетальные мутации не приводят к смерти особи, но значительно уменьшают ее жизнеспособность. К таким мутациям относятся заболевания человека, передающиеся по наследству. Например, наличие 47-й хромосомы может вызвать у человека синдром Дауна, а, наоборот, отсутствие 46-й парной хромосомы – сидром Шерешевского-Тернера.

Расшифровка цепочки ДНК

Расшифровка цепочки ДНК в клетке – это исследование всех известных генов в клетках человека. Хоть цена за такую услугу значительно упала за последние десять лет, однако такое исследование по-прежнему остается дорогим удовольствием, и не каждый человек сможет позволить себе оплатить такую услугу. Чтобы уменьшить цену этого исследования, расшифровку ДНК стали делить по тематикам. Таким образом, появились различные тесты, которые исследуют интересующую человека группу генов и ее функции.

Как происходит расшифровка цепочки ДНК?

Таким образом, ученые получают картину гена, которую можно изучить и расшифровать. Синтез РНК Нуклеотиды делятся на четыре базовых элемента, служащими основой для формирования генов: АТГЦ, или аденин, тимин, гуанин, цитозин. В их состав входят фосфорные остатки, азотистые основания и пептоза.

Важно, что молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты не должна выходить за пределы мембраны ядра. С помощью РНК, которая играет роль копии участка цепи с генетическим кодом, генетическая цепочка может покинуть ядро, попасть вовнутрь клетки и воздействовать на ее внутренние процессы.

Как это происходит:

Итак, группа генов, участвующих в процессе старения клеток может, как заставить процесс старения идти быстрее, так и вовсе его остановить и запустить процесс омолаживания. То есть, каждый из генов может спровоцировать синтез нескольких видов белка.

Сутягина Дарья Сергеевна

В нашей ДНК содержится очень много информации, но пока мы можем расшифровать лишь небольшой процент генов. Добавлю несколько интересных фактов о ДНК: возможность двойной ДНК у человека. Такое явление случается, когда при беременности в утробе развиваются близнецы, но в процессе развития плода они сливаются в одного человека. Длина одной молекулы ДНК человека равна 2 метрам, а общая длина цепочки ДНК всех клеток тела человека равна 16 млрд. километрам, что равно расстоянию от Земли до Плутона. ДНК человека и кенгуру всего лишь 150 млн. лет назад были одинаковыми. Все знания и информация во всем мире могла бы уместиться всего лишь в 2 граммах дезоксирибонуклеиновой кислоты.

ООО «Медикал Геномикс» Лицензия № ЛО-69-01-002086 от 06.10.2017

Юр. адрес: г. Тверь, ул. Желябова, 48

ООО «Лаб-Трейдинг», ИНН: 6950225035, ОГРН: 1186952017053, КПП:695001001

Юр. адрес: г. Тверь, ул. 1-Я За Линией Октябрьской Ж/Д, 2, оф. 22

Источник

Типы определения пола у животных

Анализ физиологического понятия «пол». Описание хромосомного, гапло-диплоидного, средового, гормонального механизмов его определения. Проблемы регуляции соотношения полов у млекопитающих. Направления применения биометрии в генетике и селекции животных.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение пола

Принято говорить о существовании двух полов: мужского и женского, представляя их противоположными друг другу и в то же время взаимодополняющими. При этом надо иметь в виду, что в природе существует три типа полового размножения: изогамия, гетерогамия, и огамия [1]. Во всех трёх случаях образуются половые клетки с разной (взаимодополняющей) генетической информацией, которые должны слиться друг с другом, чтобы дать начало новому организму. В связи с этим корректнее сказать, что особь принадлежит к мужскому или женскому полу только в случае оогамии, то есть полового размножения, при котором в качестве половых клеток образуются сперматозоид и яйцеклетка. В двух других случаях говорят, что пол не мужской и не женский, а просто разный. Некоторые исследователи рассматривают оогамию как крайний вариант гетерогамии.

2. Типы определения пола

В ходе развития организма (онтогенез определение пола может происходить в момент оплодотворения (генный уровень), а также контролироваться внутренними (гормоны) и/или внешними факторами. У человека и высших животных большую роль играет также воспитание и обучение.

3. Генное определение пола

Хромосомное определение пола

У животных, растений и человека хромосомный механизм является начальным механизмом, определяющим пол. Согласно хромосомной теории, пол организма определяется половыми хромосомами в момент оплодотворения.

XY определение пола

ZW определение пола

У меньшего количества видов (птицы, некоторые рептилии, рыбы, бабочки, ручейники, из растений—земляника) наблюдается обратная картина—гомогаметен мужской пол, а гетерогаметен—женский. Виды с женской гетерогаметностью относят к типу Аbraxas.

X0 определение пола

При этом механизме определения пола один из полов (гомогаметный) обладает 2-мя Х-хромосомами, в то время, как второй (гетерогаметный) только 1-й. Принципиально, является разновидностью XY-механизма, так как при этом пол определяется также, как и у дрозофил: по соотношению числа Х-хромосом и аутосом.

Гапло-диплоидное (геномное) определение пола

У насекомых (пчел и других перепончатокрылых, червецов, клещей) из оплодотворенных яиц получаются самки (или самки и самцы), а из неоплодотворенных развиваются только самцы.

Средовое определение пола

При этом механизме определения пола развитие организма в самца или самку определяется внешними факторами, например, температурой (у большинства крокодилов).

Гормональное определение пола

4. Проблемы регуляции пола

Осеменение самок крольчих, например, более легкой и более подвижной фракцией приводило к сдвигу в сторону мужского пола. Однако полного сдвига в соотношении полов сделано не было. Разрабатывается метод количественного определения ДНК в спермиях путем измерения интенсивности флуоресценции ядер. Полученные результаты, как считают авторы этого метода, могут стать предпосылкой для успешного разделения спермиев у млекопитающих на несущие X-или Y-хромосому.

Партеногенез. Это развитие организма без оплодотворения. Получение особей одного пола может быть достигнуто при развитии эмбрионов из отцовских (андрогенез) или материнских (гиногенез) гамет. Так, под руководством Б.Л. Астаурова были проведены эксперименты по андрогенезу у тутового шелкопряда. Неоплодотворенные яйца шелкопряда подвергали тепловому шоку и облучали рентгеном, тем самым разрушали их ядра, не повредив цитоплазму. Затем эти яйца осеменяли. Зигота формировалась путем слияния ядер двух проникших в яйцо спермиев, развившиеся из нее особи имели признаки только отцовского вида.

5. Биометрические методы анализа

Современная наука о наследуемости и изменчивости многообразных признаков организмов попользует для изучения не только присущий биологии и генетике комплекс специфических методов исследования, но в значительной мере опирается на различные математические приемы анализа, оценки и характеристики многообразных признаков и свойств живых объектов.

Внедрение в биологию математических методов, в том числе биометрии и статистики как специфических разделов современной математики, отражает необходимость интенсификации познания в эпоху научно-технического прогресса.

Развитие современного животноводства сопровождается накоплением большого количества информации по многим вопросам общей, прикладной генетики и селекции. В задачу науки входят классификация этих данных, их упорядочение и систематизация, научный анализ, завершающийся формулировкой практических предложений для дальнейшего развития и совершенствования той или иной отрасли животноводства. Необходимы своевременный анализ фенотипической и генетической изменчивости и наследуемости признаков, характеризующих большие массивы животных (породу, стадо), моделирование селекционного процесса в динамике по поколениям и прогноз дальнейшего развития селекционных признаков и увеличения генетического потенциала популяции в целом и отдельных групп животных, составляющих популяцию.

Основные направления применения биометрии в генетике и селекции животных:

определение степени фенотипического уровня признаков у особей совокупности путем вычисления таких параметров, как средние величины: средняя арифметическая, геометрическая (G), квадратическая (S), гармоническая (H), мода (Мо), медиана (Me);

определение степени фенотипической и генотипической изменчивости признаков с помощью среднего квадратического отклонения (х), коэффициентов изменчивости (Cv), варианс (х2);

выявление особенностей и типов варьирования количественных и качественных признаков и характера распределения особей с разным уровнем признаков (нормальное, асимметричное, эксцессивное, биномиальное, пуассоново, трансгрессивное).

Для этого используют уравнения, функции и статистические параметры распределения;

определение величины фенотипической и генетической коррелятивной связи между различными признаками и ее направления с использованием коэффициентов корреляции (r), регрессии (b), корреляционного соотношения (?), ранговых коэффициентов связи(rs);

определение доли влияния различных факторов на фенотипическую и генетическую изменчивость признака с использованием дисперсионного и факторного анализа; пол хромосомный млекопитающий биометрия

сравнение групп по величинам средних, степени изменчивости, вариансам, частотам, коэффициентам связи, теоретическому и эмпирическому распределению с применением метода статистических ошибок, критерия достоверности Фишера, Стьюдента, методаx2и путем проверки состояния генного равновесия в популяциях и определения генетического расстояния или сходства;

определение характеристик популяции по комплексу генетических и статистических параметров: степени гомо- и гетерозиготности, генетическому равновесию, коэффициентам наследуемости и постоянства, проявлению гетерозиса и инбредной депрессии; проверка генетических гипотез о типе наследования (доминантности, рецессивности, кодоминантности).

Объектом биометрии служит варьирующий признак, учтенный в имеющей достаточную численность группе особей, однородной по ряду других основных признаков.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Использование инбридинга в селекции животных. Разведение сельскохозяйственных животных с основами частной зоотехнии. Причины возникновения мутаций в естественных условиях. Гибридизация, полиплоидия, трансплантация эмбрионов. Клонирование млекопитающих.

курсовая работа [35,4 K], добавлен 24.12.2016

Принципы селекции животных. Отбор родительских форм и типы скрещивания животных. Отдаленная гибридизация домашних животных. Восстановление плодовитости у животных. Успехи селекционеров России в создании новых и улучшении существующих пород животных.

презентация [2,6 M], добавлен 04.10.2012

Определение понятия и функций селекции в современном сельском хозяйстве. Рассмотрение генетического процесса появления мутаций. Изучение особенностей эффекта гетерозиса. Применение основных методов клеточной инженерии в селекции растений и животных.

презентация [898,2 K], добавлен 11.05.2015

Цель заданий и основное содержание диспансеризации животных. Контрольные животные и основные принципы их формирования. Особенности определения клинического статуса стада животных. Методы и способы сбора образцов молока, мочи и кала для анализов.

практическая работа [11,2 K], добавлен 07.12.2011

Особенности чистопородного разведения. Степень инбридинга животных. Использование инбридинга в селекции животных. Пути снижения инбредной депрессии. Анализ родословных коров-рекордисток. Породы сельскохозяйственных животных, выведенных путем инбридинга.

курсовая работа [139,6 K], добавлен 26.01.2014

Источник

Определения пола плода

Услуги Ультразвуковой диагностики Узи

Определения пола плода

Вы хотите попытаться запланировать зачатие мальчика или девочки? Или вы уже беременны, но не можете дождаться второго скрининга (22-26 недель), на котором уже определенно можно «разглядеть» пол?

Все основные способы планирования пола будущего ребенка, а также некоторые методы определения пола без УЗИ на ранних сроках беременности собраны на этом сайте.

«Главное, чтобы здоровый» — чаще всего будущие родители и бабушки/дедушки говорят именно так. Но бывают случаи, когда важно рождение ребенка определенного пола. Например, когда в семье есть наследственное (генетическое) заболевание, связанное с половой принадлежностью.

Итак, есть несколько наиболее популярных способов, как рассчитать пол будущего ребенка. И еще разные нумерологические вычисления, «приметы», в которых будущие мамы ищут подтверждение своих предположений и желаний.

Медицинские методики планирования

Если обратиться к биологическим фактам, от чего зависит пол ребенка, то станет понятно: спланировать пол совсем не просто. Недостаточно основываться только на скорости и жизнеспособности сперматозоидов, в медицинской практике применяются сложные и дорогостоящие способы планирования пола.

Первая методика основана на сортировке сперматозоидов с мужскими Y-хромосомами и женскими X-хромосомами. Тип хромосомы определяют путем специального анализа. Сперматозоиды в зависимости от «пола» окрашиваются раствором и разделяются лазером. Метод называется проточная цитометрия и используется при искусственном оплодотворении в сельском хозяйстве примерно с 90-х годов. Но такой метод дает только 80% гарантии, и еще неизвестно, какие последствия могут «выявиться» от воздействия лазера.

Вторая методика — ЭКО с предимплантационной диагностикой. Перед тем, как пересадить женщине полученный «в пробирке» эмбрион, от него отделяют несколько клеток и проводят их детальный анализ — так можно узнать и пол. Использование этого метода ограничено, потому что не каждый доктор без серьезных причин пойдет на «отколупывание» клеток от человеческого эмбриона; кроме того, вся эта процедура стоит дорого, для кого-то даже запредельно дорого. Особенно если учесть, что есть ряд более простых и эффективных методик, по которым можно попытаться бесплатно спланировать пол будущего малыша.

Интересный факт: в некоторых странах Европы, а также в Японии, Австралии, Канаде и Индии медицинские методики планирования пола ребенка запрещены на законодательном уровне — это грозит нарушением баланса. Не приветствуется они и в странах, где есть ограничения на количество детей в семье (например, в Китае).

Популярные методики определения пола будущего ребенка

Пол ребенка начали пытаться как-то заранее спланировать очень давно. Существует гипотеза, что основополагателями методик определения пола были китайские астрологи. Сейчас к китайским «таблицам» добавлено еще несколько способов (некоторые из которых кажутся надуманными) и множество примет (которые, конечно же, на всех срабатывать не могут).

Рассмотрим самые «ходовые» теории, информацию о которых можно найти в Интернете. Методики специально перечислены вразброс, чтобы показать, что в сферы наблюдения при планировании зачатия у людей попало абсолютно все: возраст и кровь родителей, частота секса, фазы Луны, рацион питания, температура окружающей среды.

1. По овуляции (известен под названием метод Честермен-Филлипса и Мартина Янга)

В основе метода лежит тот факт, что Y-сперматозоиды легче, быстрее и подвижнее, чем X-сперматозоиды. Но они не такие «живучие» (менее устойчивы к кислой среде влагалища и матки). Как следствие, мальчика можно зачать с большей вероятностью именно в день овуляции. А зачатие девочки нужно производить за 2-3 дня до овуляции (окончания секретарной фазы).

Через сутки после овуляции попытки следует прекратить: по мнению Мартина Янга это увеличивает риск выкидыша и врожденных уродств.

Методика такого планирования пола ребенка не совсем точна и оправдана, однако процент «попаданий в точку» достаточно высок.

Рассчитать благоприятные дни для зачатия мальчиков и девочек вы можете, воспользовавшись этим калькулятором.

2. По китайскому лунному календарю

Популярный метод, упоминания о котором часто встречаются на женских форумах. Прогнозируемая точность — 75—80%.

По мнению китайцев, пол младенца будет зависеть от лунного возраста матери и даты зачатия. Описание метода (с таблицей) и удобный калькулятор можно найти здесь.

3. Определение пола по обновлению крови

Теория: По этой теории, зародившейся в Европе, кровь мужчины обновляется раз в 4 года, а кровь женщины — раз в 3 года. Чтобы определить пол будущего ребенка надо разделить возраст мужчины на момент зачатия на 4, а возраст женщины — на 3. Потом каждый результат делим пополам. Если остаток у мужчины больше, то будет мальчик; в противном случае — девочка. Вы можете проверить, кого прогнозирует вам этот способ, воспользовавшись онлайн-калькулятором.

Реальность: В пользу того, что метод не правдив, противоречивость данных. В Сети есть варианты, когда результаты трактуются наоборот. То есть пол ребенка определяется тем, какой остаток будет меньшим.

Если вам уже известен результат УЗИ, то помогите, пожалуйста, собрать статистику здесь.

4. Расчеты, основанные на возрасте мамы

Расчеты, как и при определении пола по китайской таблице, основаны на дате рождения женщины. Но вместо таблицы заключены в обычную формулу:

где X — это количество полных лет женщины,
Y — месяц ее рождения,
M — месяц зачатия ребенка.

Если в результате получилось нечетное число (остаток отбрасывается), то родится мальчик; если четное — девочка.

Этот расчет, конечно же, не имеет под собой научных исследований. Но многие, кто увлекается нумерологией, знают, что расчеты могут быть совершенно разные. Другой нумерологический метод определения пола ребенка — по таблице Пифагора.

5. По возрасту отца

Еще один метод, который трансформировался в формулу: по возрасту отца на дату зачатия. Подробнее об этом методе на странице с онлайн-калькулятором.

6. Частота половых актов: редкие — к девочке, частые — к мальчику

Это одна из «народных примет», в которой присутствует подтверждение предыдущего метода. Согласно ей зачатие девочки происходит после воздержания, а зачатие мальчика — при частых половых актах. В основе лежит тот факт, что мужские сперматозоиды созревают намного быстрее. Статистики по совпадению прогноза и действительности нет.

7. Температурное влияние

Как температура может оказать влияние на пол будущего малыша? Дело в том, что низкие температуры оказывают негативное влияние на мужских сперматозоидах (женские более «живучи» и не страдают от воздействия холода). Так что при планировании мальчика зимой надо позаботиться, чтобы будущий папа надевал теплое нижнее белье и берегся от переохлаждения.

8. Питание мамы при планировании беременности

Эта теория зародилась у французов. Утверждается, что мама может повлиять на пол будущего ребенка, если будет питаться определенным образом. Диеты надо придерживаться не меньше двух месяцев до зачатия. По французской статистике точность такого планирования около 80%.

Помните, что дефицит тех или иных веществ в организме может плохо сказаться на самочувствии и здоровье.

Источник