Čisté línie [synonymum pre inbredné línie; línie (u vyšších organizmov); čisté kultúry, kmene a klony (v mikroorganizmoch)] je obmedzený súbor dedične homogénnych organizmov pochádzajúcich od jedného spoločného predka. Čisté línie hrajú veľkú úlohu v rôznych oblastiach experimentálnej medicíny a biológie, ako je onkológia, genetika tkanivovej kompatibility, imunogenetika, chemoterapia, rádiológia, liečba, humánna genetika, virológia atď.

Praktický význam čistých línií spočíva v možnosti kontroly genetickej variability jednotlivých znakov alebo ich kombinácie, ktoré sú zaujímavé z vedeckého alebo praktického hľadiska.

V experimentálnej praxi sa používajú stovky inbredných línií myší, desiatky línií potkanov a škrečkov, ale aj morčatá, králiky, sliepky a iné zvieratá (pozri Laboratórne zvieratá). Geneticky čisté línie sú aj kmene baktérií, aktinomycéty – producenti antibiotík, kmene mikroorganizmov používaných pri výrobe sér, vakcín a pod.

Čisté línie (synonymum s inbrednými líniami) sú obmedzeným súborom dedične homogénnych organizmov, ktoré v každej generácii pochádzajú z jedného spoločného predka alebo z jedného páru blízko príbuzných jedincov (brat a sestra). Organizmy, ktoré sú súčasťou čistých línií, sa nazývajú inbredné, čisté línie alebo lineárne.

Príbuzenská plemenitba znamená doslova množenie v sebe, teda párenie jedincov, ktorí sú navzájom úzko príbuzní.

Účelom racionálnych systémov šľachtenia zvierat alebo rastlín, vrátane príbuzenského kríženia, je kontrolovať genetickú variabilitu tej vlastnosti alebo súboru vlastností, ktoré sú zaujímavé z vedeckého alebo praktického (často amatérskeho) hľadiska.

Akákoľvek prirodzená populácia (pozri) zvierat alebo rastlín pozostáva z dedične heterogénnych genotypov. Koncentrácia (frekvencia) genotypov, ktoré tvoria populáciu, zostáva konštantná za nasledujúcich podmienok: 1) populácia je nekonečne veľká; 2) jeho jednotlivé jedince (genotypy) sú rovnako životaschopné, plodné a nie sú obmedzené priestorovými ani inými prekážkami, môžu sa voľne pohybovať v rámci územia populácie a voľne sa krížiť; 3) nedochádza k prirodzenému výberu a k mutačným zmenám v populácii. Keďže takéto ideálne podmienky sa v prírode nikdy nerealizujú, populácia vždy prechádza buď pomalými alebo rýchlejšími zmenami v koncentrácii (frekvencii) svojich základných genotypov v jednom alebo druhom smere. Postupná transformácia populácie sa nazýva genetický drift alebo geneticko-automatický proces.

Naproti tomu príbuzenská plemenitba vedie k rozdeleniu populácie na jej základné biotypy alebo čisté línie a znižuje ich genetickú variabilitu. Rýchlosť akumulácie v inbrednej línii homozygotov závisí od stupňa príbuznosti párených jedincov v každej generácii. Toto kritérium je základom rôznych systémov príbuzenského kríženia.

Homozygotnosť línie sa najrýchlejšie dosiahne pri samooplodnených organizmoch: v tomto prípade po ôsmich generáciách percento homozygotov v línii dosiahne 100. Spôsob kríženia bratov so sestrami je o niečo menej účinný; pri tomto systéme príbuzenského kríženia sa po 20 generáciách dosiahne takmer 100% homozygotnosť. S poklesom stupňa príbuznosti párených jedincov (bratranci a sestry, druhí sesternice atď.) sa tiež znižuje miera priblíženia sa k 100% homozygotnosti.

V praktickej príbuzenskej plemenitbe, najmä ak sa aplikuje na laboratórne zvieratá (pozri), je systém párenia brat-sestra, ako najjednoduchší z technického hľadiska az hľadiska jednoduchosti dokumentácie, najrozšírenejšie. Aby sa minimalizovala genetická variabilita v línii, predpokladá sa, že musí prejsť 40 generáciami príbuzenského kríženia. Čistokrvné zvieratá hrajú dôležitú úlohu v biomedicínskom výskume. V poľnohospodárskej praxi sú čisto lineárne živočíchy a rastliny zdrojom zvýšenej produktivity v dôsledku využitia fenoménu heterózy u medzilíniových hybridov. Pozri tiež Genetika, Variácie.

čistá línia

genotypovo homogénne potomstvo získané od jedného samoopelivého (rastlina) alebo samooplodnenia (zviera) jedinca selekciou a ďalším samoopelením alebo samooplodnením. Ide o skupinu organizmov, ktoré sú homozygotné pre väčšinu génov. Štúdium dedičnosti znakov v čistej línii je dôležitou metódou experimentálnej genetiky. Čisté línie sa niekedy nazývajú línie laboratórnych zvierat (napr. myší) získané ako výsledok blízko príbuzných krížení.

Čistá línia

genotypovo homogénne potomstvo neustále samoopelivých rastlín alebo samooplodnených živočíchov, ktorých väčšina génov je v homozygotnom stave. Termín zaviedol v roku 1903 dánsky genetik W. Johansen, ktorý pri pokusoch na strukovinách dokázal, že v C. l. za rovnakých podmienok sa objavuje podobný fenotyp. Ch.l. pochádzajú z jedného predka a udržiavajú sa núteným samoopelením a selekciou. Jednotlivci v Ch. l. reprodukovať v niekoľkých generáciách rovnaké dedične fixné vlastnosti. Ch.l. sú dôležité na strane - x. produkciu, ktorá je hlavným štrukturálnym prvkom odrôd rastlín. Hybridizácia dvoch H. l. v niektorých prípadoch vedie k efektu heterózy v prvej hybridnej generácii (takto sa získavajú niektoré hybridné formy kukurice). Niekedy termín Ch.l. nesprávne aplikovaný na tzv. inbredné línie, čo sú potomkovia zvierat alebo rastlín (krížovo opeľované), získané z jedného páru predkov a udržiavané v niekoľkých generáciách neustálym príbuzenským krížením a selekciou. Takéto línie sa používajú vo veľkej väčšine genetických štúdií na vyšších organizmoch. Napríklad mechanizmy karcinogenézy a spôsoby liečby rakoviny sa skúmajú na tzv. "Ch. l." laboratórne myši.

Čisté línie u zvierat s krížovým oplodnením sa získavajú úzko súvisiacimi kríženiami počas niekoľkých generácií. Výsledkom je, že zvieratá, ktoré tvoria čistú líniu, dostanú identické kópie chromozómov každého z homológnych párov.

V našej dobe sa biotechnológia a genetika aktívne rozvíjajú. V Rusku postihol genetiku a kybernetiku koncom tridsiatych rokov minulého storočia žalostný osud. Sovietskou vládou uprednostňovaný „ľudový“ akademik Trofim Denisovič Lysenko vyhlásil genetiku za „skazené dievča imperializmu“. Všetok vývoj bol zastavený, vedci zapojení do tejto vedy boli potláčaní. Po roku 1956 bol výskum obnovený. Na získanie presných výsledkov testov pre genetické experimenty sú potrebné geneticky čisté línie zvierat a rastlín. Čo je teda čistá línia v biológii?

Základný koncept čistej línie

Čistá línia v genetike je skupina organizmov, ktoré majú niektoré vlastnosti, ktoré sa úplne prenášajú na potomstvo v dôsledku genetickej homogenity všetkých jedincov. (Z voľnej encyklopédie).

Toto je definícia čistej línie v biológii.

Tieto organizmy sú homogénne, pretože ich genetický kód je identický. Pochádzajú od jedného predka alebo v rastlinách získaných v dôsledku samoopelenia.

Chovatelia sa zaoberali šľachtením čistých línií dávno pred príchodom genetiky a konceptu genetického kódu. Napríklad slávny rad klusákov Oryol. Spočiatku boli všetci potomkami slávneho Smetanka, klusáka grófa Orlova.

Pomocou umelej selekcie sa u potomkov vyberali vlastnosti, o ktoré bol záujem. Teraz existuje 11 čistých línií klusákov.

Chovali sa aj čisté línie kurčiat so zvýšenou produkciou vajec a čisté línie kráv, kôz a iných hospodárskych zvierat. Čo sú čisté línie a aké dôležité sú pre poľnohospodárstvo? To vám umožní zlepšiť požadované vlastnosti zvierat, zvýšiť ich stavy a získať produkty požadovanej kvality.

Prirodzený výber v čistých líniách

O to, čo sú čisté línie, sa zaujímal aj Gregor Mendel, zakladateľ modernej genetiky, ktorý sa zaoberal ich šľachtením v rastlinách. Mendel použil 22 podobných radov hrachu. Skúmaním premenlivosti organizmov sformuloval svoje slávne zákony. Okrem toho si všimol, že čisté línie v rámci prirodzeného výberu často nie sú životaschopné.

Vo voľnej prírode sa pri zmene vonkajších podmienok populácia s určitým súborom génov často nedokáže rýchlo zmeniť.

laboratórne myši

Je ťažké preceňovať význam laboratórnych myší pre vedu. Používajú sa v klinických štúdiách aj ako pokusné zvieratá. Myši sú zaujímavé pre výskumníkov, pretože sa veľmi rýchlo rozmnožujú. Laboratórne myši boli chované v 19. storočí prostredníctvom príbuzenského kríženia. Po 18-20 generáciách sa získajú úplne identické.

Používajú sa vo výskume a medicíne. Keďže sú absolútne identické, je možné porovnať skupinu užívajúcu určitý liek a kontrolnú skupinu. Okrem toho sú výsledky objektívne a opakovateľné, čo nie je možné dosiahnuť pomocou bežných zvierat.

Je pravda, že niektorí vedci sa domnievajú, že je nesprávne nazývať laboratórne myši čistou líniou.

Jednotlivci tej istej skupiny sa môžu navzájom líšiť. Toto opisuje koncept "reakčnej rýchlosti", t.j. možný rozsah rozdielov vo vonkajších znakoch.

Čiže, čo je čistá línia, je dobre pochopiteľné aj na príklade samoopelenia rastlín.

Využitie čistých línií rastlín a živočíchov v chove spolu s modernými metódami genetického inžinierstva sľubujú fantastické výsledky. Možno nebude potrebné zabíjať zvieratá pre mäso? Ako v sci-fi, zvieratá budú dávať mäso zo živého tela? (A bezbolestné?) Alebo budeme mať rastliny, ktoré sa neboja škodcov a so zvýšenými úrodami?

Čistá línia- skupina organizmov, ktoré majú niektoré vlastnosti, ktoré sa vďaka genetickej homogenite všetkých jedincov úplne prenášajú na potomstvo. V prípade génu, ktorý má viacero alel, sú všetky organizmy patriace do rovnakej čistej línie homozygotné pre rovnakú alelu pre tento gén.

Čisté línie sa často nazývajú odrody rastlín, ktoré pri samoopelení dávajú geneticky identické a morfologicky podobné potomstvo.

Analógom čistej línie v mikroorganizmoch je kmeň.

Čisté (inbredné) línie u zvierat s krížovým oplodnením sa získavajú úzko súvisiacimi kríženiami počas niekoľkých generácií. Výsledkom je, že zvieratá, ktoré tvoria čistú líniu, dostanú identické kópie chromozómov každého z homológnych párov.

Použitie čistých línií vo vedeckom výskume

Čisté línie hrachu použil na kríženie pri svojich pokusoch objaviteľ zákonov dedičnosti Gregor Mendel. V roku 1903 genetik W. Johansen ukázal neefektívnosť selekcie v čistých líniách, čo zohralo dôležitú úlohu pri rozvoji evolučnej teórie a šľachtiteľskej praxe.

V súčasnosti hrajú v biologickom a lekárskom výskume dôležitú úlohu čisté línie zvierat (predovšetkým potkanov a myší) a rastlín. Genetická homogenita organizmov používaných vedcami zvyšuje reprodukovateľnosť výsledkov a znižuje pravdepodobnosť genetických rozdielov medzi jednotlivcami (napr. medzi kontrolnými a experimentálnymi skupinami), ktoré ovplyvňujú výsledok štúdie. Pomocou tradičného šľachtenia a metód genetického inžinierstva sa podarilo získať mnoho čistých línií s požadovanými vlastnosťami (napríklad zvýšený sklon ku konzumácii alkoholu, vysoké hladiny

Pre zlepšenie plemenných a produkčných vlastností zvierat je potrebné poznať genotypy nielen jednotlivých jedincov, ale aj genetickú štruktúru celého stáda alebo dokonca plemena ako celku. Pre selekciu má veľký význam znalosť zákonitostí dedičnosti a premenlivosti v neprítomnosti a pri zohľadnení umelého výberu a selekcie zvierat, faktorov, ktoré ich určujú. Štúdium genetických procesov prebiehajúcich v prirodzených podmienkach rozmnožovania zvierat má veľký význam pre ďalšie poznanie evolúcie s cieľom riadiť tieto procesy v chove hospodárskych zvierat.

Podľa N.V. Timofeev-Resovsky, populácia je súbor jedincov daného druhu, obývajúcich určitý priestor po dlhú dobu (veľký počet generácií), pozostávajúci z jedincov, ktorí sa môžu navzájom voľne krížiť, a oddelených od rovnakých susedných populácií. niektorou z foriem izolácie (priestorová, sezónna, fyziologická, genetická). Napríklad soby z ostrova Kolguev sú izolované od sobov chovaných na pevnine Ďalekého severu širokým pásom mora.

V dôsledku toho sa vytvorila špeciálna populácia jeleňov Kolguev, ktorá sa líši od druhej časti tohto druhu v genotypových a fenotypových znakoch - sú väčšie a majú lepšiu životaschopnosť.

V chove zvierat sa populáciou rozumie skupina zvierat rovnakého druhu, vyznačujúca sa určitým počtom a areálom rozšírenia. Takáto skupina sa odlišuje od ostatných populácií svojou genetickou štruktúrou, exteriérom, interiérom a produkčnými vlastnosťami. Populácia hospodárskych zvierat môže byť jedno stádo zvierat, plemeno alebo potomstvo. Obyvateľstvo je zvyčajne uzavretá skupina. Dovoz alebo vývoz zvierat z iných populácií do nej je obmedzený, preto sa rozmnožovanie v populácii uskutočňuje selekciou samcov a samíc patriacich do tejto populácie. V regióne Jaroslavľ sa napríklad chová populácia hovädzieho dobytka plemena Jaroslavľ.

Každá populácia je charakterizovaná určitým genofondom, teda súborom alel, ktoré tvoria jej zloženie.

Spolu s populáciou v genetike existuje pojem „čistá línia“ - ide o potomstvo získané iba od jedného rodiča, ktoré sa mu úplne podobá v genotype.

Čisté línie môžu byť vytvorené v rastlinnej výrobe v samoopelivých rastlinách. Na rozdiel od populácií sa vyznačujú úplnou homozygotnosťou. V dôsledku úplnej homozygotnosti je selekcia v čistej línii nemožná, pretože všetci jedinci v nej zahrnutí majú identickú sadu génov. Vysoko homozygotné kmene myší, potkanov a iných laboratórnych zvierat sa vytvárajú na účely vykonávania rôznych experimentov, napríklad na testovanie mutagenity určitých liekov, hodnotenie vakcín atď.

Populáciu tvoria zvieratá rôznych genotypov. Účinnosť selekcie v nej závisí od stupňa genetickej variability – pomeru dominantných a recesívnych génov. Hardy a Weinberg vykonali matematickú analýzu distribúcie génov vo veľkých populáciách, kde nedochádza k selekcii, mutácii a miešaniu populácií.

V súlade s tým bol formulovaný Hardy-Weinbergov zákon alebo pravidlo, podľa ktorého pri absencii faktorov, ktoré menia frekvencie génov, populácie pri akomkoľvek pomere alel z generácie na generáciu udržujú tieto frekvencie alel konštantné. Napriek dobre známym obmedzeniam je pomocou Hardyho-Weinbergovho vzorca možné vypočítať štruktúru populácie a určiť frekvencie heterozygotov (napríklad podľa letálnych alebo subletálnych génov, pričom poznáme frekvencie homozygotov pre recesívne znaky a frekvencie jedincov s dominantným znakom), analyzovať posuny vo frekvenciách génov pre špecifické znaky v dôsledku selekcie, mutácií a iných faktorov.

Populácia je v rovnováhe iba vtedy, keď v nej nie je selekcia. Keď sa v takejto populácii vyradia jednotlivé zvieratá, pomer gamét sa zmení, čo ovplyvňuje genetickú štruktúru ďalšej generácie. K. Pearson však ukázal, že akonáhle nastane stav panmixie (voľné kríženie), pomer genotypov a fenotypov v populácii v ďalšej generácii sa vráti k pomeru, ktorý zodpovedá Hard-Weinbergovmu vzorcu, ale s iným pomerom. . Kríženie, obnovenie pomeru genotypov v populácii, v súlade s Hardy-Weinbergovým vzorcom, sa nazývalo stabilizáciou. Z toho vyplýva záver: keď sa v populácii použijú náhodní, nevybraní býci alebo kráľovné, pozoruje sa stabilizácia úžitkových vlastností na rovnakej úrovni a v takejto situácii nie je možné zvýšiť produktivitu zvierat. Podobne pri absencii utratenia heterozygotných nosičov recesívnych anomálií zostáva frekvencia prejavov abnormálnych zvierat v populácii nezmenená.

V populáciách hospodárskych zvierat sa génové frekvencie neustále menia, čo možno pozorovať pri analýze susedných generácií. Takéto zmeny sú podstatou genetickej evolúcie. Hlavné faktory evolúcie: mutácie, prirodzený a umelý výber, migrácia, genetický drift.

Jednou z hlavných príčin genetických variácií v populácii sú mutácie. Spontánne mutácie každého génu sa vyskytujú s nízkou frekvenciou, ale celková miera mutácií všetkých génov, ktoré obsahujú populácie, je veľmi vysoká. Mutácie, ktoré sa vyskytujú v zárodočných bunkách rodičovskej generácie, vedú k zmene genetickej štruktúry potomstva. V populácii konštantnej veľkosti pri absencii selekcie sa väčšina výsledných mutácií rýchlo stratí, ale niektoré z nich môžu byť zachované v niekoľkých generáciách. Vymiznutiu mutantných génov z populácie odporuje pôsobenie mutačného procesu, ktorý má za následok vznik opakovaných mutácií.

Genetická štruktúra populácií sa formuje a mení pod vplyvom prirodzeného a umelého výberu. Účinok prirodzeného výberu spočíva v tom, že jedinci s vysokou životaschopnosťou, predčasnou vyspelosťou, plodnosťou atď., t. j. tí, ktorí sú viac prispôsobení podmienkam prostredia, majú prevládajúcu reprodukciu. Pri umelom výbere sú rozhodujúce znaky produktivity.

IN AND. Vlasov poznamenáva, že prirodzený výber sa vyskytuje vo všetkých štádiách ontogenézy populácie - od tvorby gamét až po dospelý organizmus. Zároveň výrazne ovplyvňuje mieru umelého výberu v dôsledku opačného efektu pri selekcii na vysokú úroveň rozvoja produktívnych vlastností, ktorá je pre biologické hranice druhov nezvyčajná. Na základe toho je potrebné pri výbere zvierat brať do úvahy nielen produkčné vlastnosti, ale aj znaky adaptability na podmienky prostredia.

Podľa S.M. Gershenzonovým kritériom pre intenzitu prirodzeného výberu je rozdiel vo zdatnosti porovnávaných skupín, nazývaný selekčný koeficient a vyjadrený v zlomkoch jednotky. Napríklad, ak je pravdepodobnosť zanechania potomstva u jedincov s genotypom aa o 10 % nižšia ako u jedincov s genotypom AA alebo Aa, potom je spôsobilosť týchto skupín pre jedincov s AA a Aa 1, pre jedincov s aa - 0,9 .

Z hľadiska veterinárnej genetiky je dôležitá účinnosť selekcie proti škodlivým mutáciám predovšetkým recesívneho typu. Analýza ukazuje, že vysoké frekvencie recesívneho mutantného génu je možné rýchlo znížiť na nízke hodnoty výberom. Na zníženie frekvencie letálneho génu, napríklad z 0,3 na 0,2, stačia dve generácie.

Frekvencia homozygotov (aa) pre mutantný gén závisí od frekvencie heterozygotných zvierat v populácii. Identifikácia týchto heterozygotov a ich eliminácia zníži frekvenciu genetických anomálií spôsobených mutantným génom, čo je dôležité najmä pri vysokej miere mutácií.

Genetická štruktúra populácie sa môže meniť v dôsledku náhodných geneticko-automatických procesov (podľa N.P. Dubinina) alebo genetického driftu (podľa S. Wrighta). Pozorovania ukazujú, že génový drift sa vyskytuje najintenzívnejšie v malých populáciách. Známe sú napríklad prípady vysokých koncentrácií zriedkavých mutácií v malých izolovaných populáciách hovädzieho dobytka a iných živočíšnych druhov, zjavne spojených s geneticky automatickými procesmi. K šíreniu mutácií v rôznych populáciách zvierat môže dôjsť v dôsledku migrácií.

Párenie príbuzných zvierat sa nazýva príbuzenská plemenitba. Súvisiace párenie alebo príbuzenská plemenitba je selekčná metóda používaná v chove hospodárskych zvierat na upevnenie cenných dedičných vlastností zvieraťa v nasledujúcich generáciách. U príbuzných zvierat existuje podobnosť v určitých pároch alel, ktoré dostali od spoločného predka. Táto podobnosť je tým väčšia, čím bližšie je stupeň vzťahu.

Každé zviera v genotype má alelické gény, ako v homozygotnom, tak aj v heterozygotnom stave. Heterozygot zvyčajne obsahuje škodlivé mutované recesívne gény. Inbreeding zvyšuje pravdepodobnosť fúzie identických gamét nesúcich mutantné gény v heterozygotnom stave a ich prechodu do homozygotného stavu. Táto pravdepodobnosť je úmerná stupňu príbuznosti spárených zvierat.

V dôsledku použitia príbuzenskej plemenitby teda dochádza k zmene frekvencií génov, zvyšuje sa pravdepodobnosť oddelenia recesívnych homozygotov, čo je príčinou inbrídingovej depresie, ktorá sa prejavuje znížením životaschopnosti, plodnosti zvierat, resp. narodenie abnormálnych jedincov.

Príbuzenské kríženie bolo spravidla zložité - súčasne na dvoch (1. číslica) alebo troch (2. číslica) predkov.

Imbreeding depresia, pokiaľ ide o ukazovatele charakterizujúce produktivitu a životaschopnosť zvierat, nie je smrteľným spoločníkom súvisiaceho párenia.

Existuje mnoho príkladov, kedy neboli pozorované žiadne negatívne dôsledky pri príbuzenskej plemenitbe rôzneho stupňa, vrátane blízkych.

N.P. Dubinin v tejto súvislosti poznamenáva, že „línia sa zhoršuje, zatiaľ čo v nej prebiehajú procesy sekvenčnej akumulácie škodlivých recesívnych génov prechádzajúcich do homozygotného stavu. Keď dôjde k viac alebo menej výraznému dokončeniu tohto procesu, čiary sa stanú relatívne konštantnými vo svojich vlastnostiach a môžu zostať v takomto stabilnom stave po dlhú dobu. Len nové nahromadené mutácie môžu zmeniť genotyp takýchto línií.“ Akademik však zdôrazňuje, že „mnoho línií počas príbuzenského kríženia, samozrejme, zomrie, pretože letálne a pololetálne gény v nich prechádzajú do homozygotného stavu“. Príbuzenské kríženie sa preto používa ako metóda individuálneho výberu na prenos cenných génov vynikajúcich zvierat do homozygotného stavu.

V priebehu dlhej evolúcie zvierat spolu s prospešnými mutáciami získanými selekciou sa v populáciách alebo plemenách nahromadilo určité spektrum génových a chromozomálnych mutácií. Každá generácia populácie dedí túto nálož mutácií a v každej z nich vznikajú nové mutácie, z ktorých niektoré sa prenášajú na ďalšie generácie.

Je zrejmé, že väčšina škodlivých mutácií je odstránená prirodzeným výberom alebo eliminovaná v procese výberu. Ide predovšetkým o dominantné génové mutácie, ktoré sa fenotypovo prejavujú v heterozygotnom stave, a kvantitatívne zmeny v súboroch chromozómov. Cez selekčné sito môžu prejsť recesívne pôsobiace génové mutácie v heterozygotnom stave a štrukturálne prestavby chromozómov, ktoré nápadne neovplyvňujú životaschopnosť ich nosičov. Tvoria genetickú záťaž populácie. Genetická záťaž populácie sa teda chápe ako súhrn škodlivých génových a chromozomálnych mutácií. Rozlišujte medzi mutačným a segregačným genetickým zaťažením. Prvý sa tvorí v dôsledku nových mutácií, druhý - v dôsledku štiepenia a rekombinácie alel, keď sa krížia heterozygotní nosiči "starých" mutácií.

Frekvencia letálnych, semiletálnych a subvitálnych mutantných génov, ktoré sa prenášajú z generácie na generáciu vo forme mutačnej genetickej záťaže, sa nedá presne zmerať kvôli ťažkostiam pri identifikácii nosičov. Morton a Crow navrhli formulár na výpočet úrovne genetickej záťaže z hľadiska smrteľných ekvivalentov. Jeden letálny ekvivalent zodpovedá jednému letálnemu génu, ktorý spôsobuje úmrtnosť s 10% pravdepodobnosťou, dvom letálnym génom 50% pravdepodobnosti smrti atď. Hodnota genetickej záťaže podľa Mortonovho vzorca:

log eS = A + BF,

kde S je prežívajúca časť potomstva;

A - úmrtnosť meraná letálnym ekvivalentom v populácii za podmienky náhodného párenia (F = 0), plus úmrtnosť spôsobená vonkajšími faktormi;

B - očakávané zvýšenie úmrtnosti, keď sa populácia stane úplne homozygotnou (F= 1);

F - koeficient príbuzenskej plemenitby.

Úroveň genetickej záťaže je možné určiť na základe fenotypového prejavu mutácií (malformácie, vrodené metabolické anomálie a pod.), analýzy ich typu dedičnosti a frekvencie v populácii.

N.P. Dubinin navrhuje určiť genetickú záťaž populácie porovnaním frekvencií mŕtvo narodených detí v príbuzných a nepríbuzných výberoch rodičovských párov. Zároveň treba mať na pamäti, že pri vysokej frekvencii heterozygotov pre recesívne letálne a semiletálne mutantné gény by narodenie zvierat s anomáliami nemalo byť nevyhnutne spojené s blízkou a miernou príbuzenskou plemenitbou. Spoločný predok (zdroj mutácie) sa môže nachádzať aj vo vzdialených radoch rodokmeňa. Napríklad býk Truvor 2918, heterozygotný prenášač mutantného recesívneho génu, bol v rade predkov V, VI, VII na štátnej farme Krasnaya Baltika, ale keď bol jeho prapravnuk Avtomat 1597 použitý na príbuzné kravy boli pozorované hromadné prípady narodenia bezsrstých teliat.

Tieto údaje do určitej miery charakterizujú úrovne genetickej záťaže pre jednotlivé mutantné gény v špecifických populáciách hovädzieho dobytka.

Chromozomálne mutácie sú neoddeliteľnou súčasťou genetickej záťaže. Ich účtovanie sa vykonáva priamou cytologickou metódou. Podľa výsledkov mnohých štúdií sú hlavnou zložkou zaťaženia chromozómových aberácií u hovädzieho dobytka Robertsonove translokácie a u ošípaných - recipročné. Najčastejšou mutáciou u hovädzieho dobytka bola translokácia chromozómu 1/29. Rozsah variability frekvencie tejto aberácie sa podľa našich údajov v populáciách plavého pestrého dobytka pohyboval od 5 do 26 %.

Koncept genetického nákladu by sa teda mal vo svetle moderných pokrokov v cytogenetike rozšíriť. Teraz, keď je známa široká škála chromozómových aberácií a bola stanovená striktná dedičnosť niektorých z nich (translokácie a inverzie), sa zdá vhodné brať ich do úvahy spolu so škodlivými génovými mutáciami ako integrálnu súčasť genetickej záťaže.

Existencia dedičnej variability v populáciách, predovšetkým mutácií v heterozygotnom stave, im umožňuje rýchlo sa prispôsobiť novým podmienkam prostredia zmenou genetickej štruktúry. Mutačný proces vedie aj k vytvoreniu genetického polymorfizmu v populáciách – rôznych frekvencií alel, homozygotov pre dominantné, heterozygotov alebo homozygotov pre recesívne gény. Polymorfizmus je mechanizmus, ktorý udržiava existenciu populácií. Ak napríklad heterozygotnosť poskytuje lepšiu adaptabilitu na meniace sa podmienky prostredia, potom dochádza k selekcii v prospech heterozygotov, čo vedie k vyváženému polymorfizmu – reprodukcii v populácii z generácie na generáciu určitého pomeru rôznych genotypov a fenotypov. Procesy, ktoré zabezpečujú schopnosť populácie zachovať si svoju genetickú štruktúru, sa nazývajú genetická homeostáza.

V genetike sa rozlišujú dve triedy znakov - kvalitatívne a kvantitatívne. Líšia sa povahou variability a znakmi dedičnosti. Kvalitatívne znaky sú charakterizované nespojitou a kvantitatívno - nepretržitou variabilitou. Prvý z nich dáva jasné hranice pri rozdeľovaní na dominantné alebo recesívne črty. Je to preto, že každý z nich je zvyčajne riadený jedným alelickým génom. Kvantitatívne znaky nedávajú jasné hranice pre rozdelenie s rôznymi možnosťami kríženia, aj keď sa líšia od kvalitatívnych znakov vyššou mierou variability. Znakom kvantitatívnych znakov je komplexná povaha dedičnosti. Každý z nich nie je určený jedným, ale mnohými lokusmi v chromozómoch. Tento typ dedičnosti, keď je jeden znak určený mnohými génmi, sa nazýva polygénny. Úroveň rozvoja kvantitatívneho znaku závisí od pomeru dominantných a recesívnych génov, iných genetických faktorov a miery modifikujúceho účinku faktorov prostredia. Variabilita v kvantitatívnom znaku v populácii pozostáva z genetickej a paralogickej (vonkajšej) variability.

Pojem dedičnosti znakov a koeficient dedičnosti. Rôzne kvantitatívne znaky majú nerovnakú mieru genetickej variability a podmienky prostredia majú rôzny vplyv na úroveň fenotypového prejavu konkrétneho znaku. Pri výbere zvierat je mimoriadne dôležité vedieť, do akej miery sa budú úrovne vývoja kvantitatívneho znaku zhodovať u rodičov a potomstva, alebo do akej miery potomkovia zdedia kvantitatívne ekonomicky užitočné znaky alebo patologické znaky svojich rodičov.

Ekonomicky užitočné vlastnosti zahŕňajú produkciu mlieka, obsah tuku a bielkovín v kravskom mlieku, strihanie vlny u oviec, produkciu vajec u kurčiat, prírastok živej hmotnosti, plodnosť atď. Zvýšenie úrovne rozvoja ekonomicky užitočných vlastností sa dosahuje neustálou selekciou z najlepších jedincov na reprodukciu. Efektívnosť selekcie na tieto znaky závisí od stupňa ich dedičnosti, vzťahu medzi nimi, rozdielu medzi priemernou hodnotou znaku vybranej skupiny a priemerom pre stádo (výberový diferenciál) a intervalu medzi generáciami.

Hodnoty koeficientov dedičnosti závisia od povahy vlastnosti. Priemerná hodnota A2 pre mliečnu úžitkovosť je teda 0,25, obsah mliečneho tuku - 0,38, živá hmotnosť u oviec - 0,35, úžitkovosť čistej vlny - 0,55, plodnosť u hovädzieho dobytka - 0,08 atď.

Chovateľská prax a špeciálne štúdie zhromaždili údaje naznačujúce, že v niektorých prípadoch úroveň rozvoja jednej alebo viacerých vlastností u potomstva presahuje stupeň prejavu týchto vlastností u najlepších rodičov. Tento jav, nazývaný heteróza, nezapadá do bežného rámca dedičnosti vlastností. Na vysvetlenie boli navrhnuté rôzne hypotézy:

1) heterozygotný stav pre mnohé gény;

2) interakcie dominantných priaznivých génov;

3) nadmerná dominancia, keď sú heterozygoti nadradení homozygotom.

N.V. Turbin navrhol teóriu genetickej rovnováhy, ktorá je založená na komplexnej povahe kauzálnych vzťahov medzi dedičnými faktormi a vlastnosťami.

N.G. Dmitriev a I.JI. Galperin poznamenáva, že hlavný dôvod vzniku heterózy treba hľadať v črtách evolúcie druhu, plemena, línie. Treba mať na pamäti, že všetko v prírode je zamerané na zachovanie života. Prejav heterózy závisí od genetickej povahy znaku. Takže pri krížení alebo medzilíniovom krížení je heteróza výraznejšia vo vzťahu k vlastnostiam, ktoré majú nízky stupeň dedičnosti

Pokiaľ ide o znaky so strednou alebo vysokou dedičnosťou, heteróza je pre nich najčastejšie slabá a hybridy zvyčajne zaujímajú strednú pozíciu.

V prítomnosti skutočnej heterózy je hodnota indexu alebo viac ako 100%. Ak je hodnota heterózy menšia ako 100 % alebo má znamienko mínus, potom je správnejšie hovoriť o najlepšej alebo najhoršej kombinačnej schopnosti línií. Kríženie posledného podľa určitej schémy zaisťuje u hybridných potomkov najlepší vývoj jednej vlastnosti od otca a druhej od matky, hoci táto vlastnosť u hybrida vo svojom vývoji nepresahuje najlepšiu rodičovskú formu.