Purong linya [kasingkahulugan ng mga inbred na linya; mga linya (sa mas mataas na mga organismo); pure cultures, strains and clone (sa microorganisms)] ay isang limitadong hanay ng mga hereditary homogenous na organismo na nagmula sa iisang ninuno. Malaki ang papel ng mga purong linya sa iba't ibang larangan ng pang-eksperimentong gamot at biology, tulad ng oncology, tissue compatibility genetics, immunogenetics, chemotherapy, radiology, medikal na paggamot, human genetics, virology, atbp.

Ang praktikal na kahalagahan ng mga purong linya ay nakasalalay sa posibilidad na kontrolin ang genetic na pagkakaiba-iba ng mga indibidwal na katangian o ang kanilang kumbinasyon, na interesado mula sa isang siyentipiko o praktikal na pananaw.

Sa eksperimentong pagsasanay, daan-daang inbred na linya ng mga daga, dose-dosenang linya ng daga at hamster, pati na rin ang mga guinea pig, kuneho, manok at iba pang mga hayop ay ginagamit (tingnan ang mga hayop sa laboratoryo). Ang mga genetically pure lines ay mga strain din ng bacteria, actinomycetes - producer ng antibiotics, strains ng microorganisms na ginagamit sa paggawa ng sera, bakuna, atbp.

Ang mga purong linya (kasingkahulugan ng mga inbred na linya) ay isang limitadong hanay ng mga hereditaryong homogenous na organismo na nagmula sa bawat henerasyon mula sa iisang ninuno o mula sa isang pares ng malapit na magkakaugnay na mga indibidwal (kapatid na babae at babae). Ang mga organismo na bahagi ng mga purong linya ay tinatawag na inbred, purong linya o linear.

Ang inbreeding ay literal na nangangahulugang pag-aanak sa sarili, iyon ay, pagsasama ng mga indibidwal na malapit na nauugnay sa bawat isa.

Ang layunin ng mga makatwirang sistema ng pag-aanak ng hayop o halaman, kabilang ang inbreeding, ay kontrolin ang genetic na pagkakaiba-iba ng katangiang iyon o hanay ng mga katangian na pang-agham o praktikal (kadalasang baguhan).

Ang anumang natural na populasyon (tingnan) ng mga hayop o halaman ay binubuo ng mga hereditarily heterogenous genotypes. Ang konsentrasyon (dalas) ng mga genotype na bumubuo sa isang populasyon ay nananatiling pare-pareho sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon: 1) ang populasyon ay walang katapusan na malaki; 2) ang mga bumubuo nito na mga indibidwal (genotypes) ay pantay na mabubuhay, mayabong at, hindi napipigilan ng spatial o anumang iba pang mga hadlang, ay malayang makagalaw sa loob ng teritoryo ng populasyon at malayang mag-interbreed; 3) walang natural selection at mutational na pagbabago sa populasyon. Dahil ang gayong mga perpektong kondisyon ay hindi kailanman naisasakatuparan sa kalikasan, ang isang populasyon ay palaging sumasailalim sa alinman sa mabagal o mas mabilis na mga pagbabago sa konsentrasyon (dalas) ng mga bumubuo nitong genotype sa isang direksyon o sa iba pa. Ang unti-unting pagbabago ng isang populasyon ay tinatawag na genetic drift o ang genetic-automatic na proseso.

Sa kabaligtaran, ang inbreeding ay nagreresulta sa paghahati ng isang populasyon sa mga bumubuo nitong biotype, o mga purong linya, at binabawasan ang kanilang genetic variability. Ang rate ng akumulasyon sa inbred na linya ng mga homozygotes ay nakasalalay sa antas ng pagkakaugnay ng mga naka-asawang indibidwal sa bawat henerasyon. Ang pamantayang ito ay sumasailalim sa iba't ibang sistema ng inbreeding.

Ang homozygosity ng linya ay pinakamabilis na nakakamit sa mga self-fertilizing na organismo: sa kasong ito, pagkatapos ng walong henerasyon, ang porsyento ng mga homozygotes sa linya ay umabot sa 100. Ang paraan ng pagtawid sa mga kapatid na lalaki sa mga kapatid na babae ay medyo hindi gaanong epektibo; sa ganitong sistema ng inbreeding, halos 100% homozygosity ay nakakamit pagkatapos ng 20 henerasyon. Sa isang pagbawas sa antas ng pagkakaugnay ng mga kapareha na indibidwal (mga pinsan at kapatid na babae, pangalawang pinsan, atbp.), Ang rate ng paglapit sa linya sa 100% homozygosity ay bumababa din.

Sa praktikal na inbreeding, lalo na kapag inilapat sa mga hayop sa laboratoryo (tingnan), ang sistema ng brother-sister matings, bilang ang pinakasimple sa teknikal na termino at sa mga tuntunin ng kadalian ng dokumentasyon, ay pinaka-malawak na ginagamit. Upang mabawasan ang pagkakaiba-iba ng genetic sa isang linya, ipinapalagay na dapat itong dumaan sa 40 henerasyon ng inbreeding. Ang mga purebred na hayop ay may mahalagang papel sa biomedical na pananaliksik. Sa kasanayang pang-agrikultura, puro linear na hayop at halaman ang pinagmumulan ng pagtaas ng produktibidad bilang resulta ng paggamit ng phenomenon ng heterosis sa interline hybrids. Tingnan din ang Genetics, Variation.

malinis na linya

genotypically homogenous na supling na nakuha mula sa isang self-pollinating (halaman) o self-fertilizing (hayop) na indibidwal sa pamamagitan ng pagpili at karagdagang self-pollination o self-fertilization. Ito ay isang pangkat ng mga organismo na homozygous para sa karamihan ng mga gene. Ang pag-aaral ng pagmamana ng mga katangian sa isang purong linya ay isang mahalagang paraan ng pang-eksperimentong genetika. Ang mga dalisay na linya ay tinatawag na mga linya ng mga hayop sa laboratoryo (hal., mga daga) na nakuha bilang resulta ng malapit na nauugnay na mga krus.

Malinis na linya

genotypically homogenous na supling ng patuloy na pagpo-pollinate sa sarili ng mga halaman o self-fertilizing na hayop, na karamihan sa mga gene ay nasa homozygous na estado. Ang termino ay ipinakilala noong 1903 ng Danish na geneticist na si W. Johansen, na, sa mga eksperimento sa mga halamang legumin, pinatunayan na sa C. l. sa ilalim ng parehong mga kondisyon, lumilitaw ang isang katulad na phenotype. Ch. l. ay nagmula sa iisang ninuno at pinananatili sa pamamagitan ng sapilitang self-pollination at pagpili. Mga indibidwal sa Ch. l. magparami sa ilang henerasyon ng parehong namamana na mga katangian. Ch. l. ay mahalaga sa pahina - x. produksyon, bilang pangunahing mga elemento ng istruktura ng mga varieties ng halaman. Hybridization ng dalawang H. l. sa ilang mga kaso ay humahantong sa epekto ng heterosis sa unang hybrid na henerasyon (ito ay kung paano nakuha ang ilang hybrid na anyo ng mais). Minsan ang katagang Ch. hindi wastong inilapat sa tinatawag na. inbred lines, na mga supling ng mga hayop o halaman (cross-pollinated), nakuha mula sa isang pares ng mga ninuno at pinananatili sa ilang henerasyon sa pamamagitan ng patuloy na inbreeding at pagpili. Ang ganitong mga linya ay ginagamit sa karamihan ng mga genetic na pag-aaral sa mas matataas na organismo. Halimbawa, ang mga mekanismo ng carcinogenesis at mga pamamaraan ng paggamot sa kanser ay pinag-aaralan sa tinatawag na. "Ch. l." mga daga sa laboratoryo.

Ang mga purong linya sa mga hayop na may cross-fertilization ay nakukuha sa pamamagitan ng malapit na nauugnay na mga krus sa ilang henerasyon. Bilang resulta, ang mga hayop na bumubuo sa isang purong linya ay tumatanggap ng magkatulad na mga kopya ng mga chromosome ng bawat isa sa mga homologous na pares.

Sa ating panahon, ang biotechnology at genetics ay aktibong umuunlad. Sa Russia, ang genetika at cybernetics ay nagdusa ng isang kaawa-awang kapalaran sa pagtatapos ng thirties ng huling siglo. Idineklara ng "People's" Academician na si Trofim Denisovich Lysenko, na pinaboran ng gobyerno ng Sobyet, ang genetics na "corrupt girl of imperialism." Ang lahat ng mga pag-unlad ay tumigil, ang mga siyentipiko na kasangkot sa agham na ito ay pinigilan. Pagkatapos ng 1956, ipinagpatuloy ang pananaliksik. Upang makakuha ng tumpak na mga resulta ng pagsubok para sa mga genetic na eksperimento, kinakailangan ang mga genetically pure na linya ng mga hayop at halaman. Kaya ano ang isang malinis na linya sa biology?

Ang pangunahing konsepto ng isang malinis na linya

Ang isang purong linya sa genetika ay isang pangkat ng mga organismo na mayroong ilang mga katangian na ganap na naipapasa sa mga supling dahil sa genetic homogeneity ng lahat ng indibidwal. (Mula sa libreng encyclopedia).

Ito ang kahulugan ng isang purong linya sa biology.

Ang mga organismong ito ay homogenous dahil ang kanilang genetic code ay magkapareho. Nagmula sila sa isang ninuno, o sa mga halaman na nakuha bilang resulta ng self-pollination.

Ang mga breeder ay nakikibahagi sa pag-aanak ng mga purong linya bago pa man dumating ang genetics at ang konsepto ng genetic code. Halimbawa, ang sikat na linya ng Oryol trotters. Sa una, lahat sila ay mga inapo ng sikat na Smetanka, ang trotter ng Count Orlov.

Sa tulong ng artipisyal na pagpili, ang mga katangian na interesado ay pinili sa mga supling. Ngayon ay mayroong 11 purong linya ng trotters.

Ang mga purong linya ng manok na may tumaas na produksyon ng itlog at mga purong linya ng baka, kambing at iba pang mga hayop sa bukid ay pinarami rin. Ano ang malinis na linya at gaano kahalaga ang mga ito para sa agrikultura? Pinapayagan ka nitong pagbutihin ang mga kinakailangang katangian ng mga hayop, dagdagan ang kanilang mga alagang hayop, at makakuha ng mga produkto ng nais na kalidad.

Natural na seleksyon sa mga purong linya

Si Gregor Mendel, ang tagapagtatag ng modernong genetika, ay interesado din sa kung ano ang mga purong linya, at siya ay nakikibahagi sa kanilang pag-aanak sa mga halaman. Gumamit si Mendel ng 22 katulad na linya ng mga gisantes. Paggalugad sa pagkakaiba-iba ng mga organismo, binuo niya ang kanyang mga sikat na batas. Bilang karagdagan, napansin niya na ang mga purong linya sa ilalim ng natural na pagpili ay madalas na hindi mabubuhay.

Sa ligaw, kapag ang mga panlabas na kondisyon ay nagbabago, ang isang populasyon na may isang tiyak na hanay ng mga gene ay kadalasang hindi maaaring mabilis na magbago.

mga daga sa laboratoryo

Mahirap i-overestimate ang kahalagahan ng laboratory mice para sa science. Ginagamit ang mga ito kapwa sa mga klinikal na pagsubok at bilang mga pang-eksperimentong hayop. Ang mga daga ay interesado sa mga mananaliksik dahil napakabilis nilang magparami. Ang mga daga sa laboratoryo ay pinalaki noong ika-19 na siglo sa pamamagitan ng inbreeding. Pagkatapos ng 18-20 henerasyon, ang mga ganap na magkapareho ay nakuha.

Ginagamit ang mga ito sa pananaliksik at medisina. Dahil sila ay ganap na magkapareho, posibleng ihambing ang grupong tumatanggap ng isang partikular na gamot at ang control group. Bukod dito, ang mga resulta ay layunin at nauulit, na hindi maaaring makamit gamit ang mga ordinaryong hayop.

Totoo, naniniwala ang ilang siyentipiko na mali na tawagan ang mga daga ng laboratoryo bilang isang purong linya.

Maaaring magkaiba ang hitsura ng mga indibidwal ng parehong grupo sa bawat isa. Inilalarawan nito ang konsepto ng "rate ng reaksyon", ibig sabihin, ang posibleng hanay ng mga pagkakaiba sa mga panlabas na tampok.

Kaya, kung ano ang isang purong linya ay naiintindihan din ng halimbawa ng self-pollination ng mga halaman.

Ang paggamit ng mga purong linya ng mga halaman at hayop sa pag-aanak, kasama ang mga modernong pamamaraan ng genetic engineering, ay nangangako ng kamangha-manghang mga resulta. Siguro hindi na kailangang pumatay ng mga hayop para sa karne? Tulad ng sa science fiction, ang mga hayop ay magbibigay ng karne mula sa isang buhay na katawan? (At walang sakit?) O magkakaroon ba tayo ng mga halaman na hindi natatakot sa mga peste at may mas mataas na ani?

Malinis na linya- isang pangkat ng mga organismo na may ilang mga katangian na ganap na naipapasa sa mga supling dahil sa genetic homogeneity ng lahat ng indibidwal. Sa kaso ng isang gene na mayroong maraming alleles, ang lahat ng mga organismo na kabilang sa parehong purong linya ay homozygous para sa parehong allele para sa gene na iyon.

Ang mga purong linya ay madalas na tinatawag na mga varieties ng halaman na, kapag self-pollinated, ay nagbibigay ng genetically identical at morphologically similar supling.

Ang isang analogue ng isang purong linya sa mga microorganism ay isang strain.

Ang mga purong (inbred) na linya sa mga hayop na may cross-fertilization ay nakukuha sa pamamagitan ng malapit na nauugnay na mga krus sa ilang henerasyon. Bilang resulta, ang mga hayop na bumubuo sa isang purong linya ay tumatanggap ng magkatulad na mga kopya ng mga chromosome ng bawat isa sa mga homologous na pares.

Paggamit ng malinis na linya sa siyentipikong pananaliksik

Ang mga purong linya ng mga gisantes ay ginamit para sa pagtawid sa kanilang mga eksperimento ng nakatuklas ng mga batas ng pagmamana, si Gregor Mendel. Noong 1903, ipinakita ng geneticist na si W. Johansen ang kawalan ng kakayahan ng pagpili sa mga purong linya, na may mahalagang papel sa pagbuo ng teorya ng ebolusyon at kasanayan sa pag-aanak.

Sa kasalukuyan, ang mga purong linya ng mga hayop (pangunahin ang mga daga at daga) at halaman ay may mahalagang papel sa biyolohikal at medikal na pananaliksik. Ang genetic homogeneity ng mga organismo na ginagamit ng mga siyentipiko ay nagpapataas ng reproducibility ng mga resulta at binabawasan ang posibilidad ng genetic differences sa pagitan ng mga indibidwal (halimbawa, sa control at experimental group) na makakaapekto sa resulta ng pag-aaral. Sa tulong ng mga tradisyunal na pamamaraan ng pag-aanak at genetic engineering, maraming mga purong linya na may ninanais na mga katangian ang nakuha (halimbawa, tumaas na hilig sa pagkonsumo ng alkohol, mataas na antas ng

Upang mapabuti ang pag-aanak at produktibong mga katangian ng mga hayop, kinakailangang malaman ang mga genotype ng hindi lamang mga indibidwal na indibidwal, kundi pati na rin ang genetic na istraktura ng buong kawan o kahit na ang lahi sa kabuuan. Ang kaalaman sa mga pattern ng pagmamana at pagkakaiba-iba sa kawalan at isinasaalang-alang ang artipisyal na pagpili at pagpili ng mga hayop, ang mga kadahilanan na tumutukoy sa kanila, ay mahalaga para sa pagpili. Ang mga pag-aaral ng mga prosesong genetic na nagaganap sa mga natural na kondisyon ng pagpaparami ng hayop ay napakahalaga para sa karagdagang kaalaman sa ebolusyon upang makontrol ang mga prosesong ito sa pag-aanak ng mga hayop sa bukid.

Ayon kay N.V. Timofeev-Resovsky, ang populasyon ay isang koleksyon ng mga indibidwal ng isang partikular na species, na naninirahan sa isang tiyak na espasyo sa loob ng mahabang panahon (isang malaking bilang ng mga henerasyon), na binubuo ng mga indibidwal na maaaring malayang mag-interbreed sa isa't isa, at hiwalay mula sa parehong mga kalapit na populasyon. sa pamamagitan ng isa sa mga anyo ng paghihiwalay (spatial, seasonal, physiological, genetic). Halimbawa, ang reindeer ng Kolguev Island ay nakahiwalay sa reindeer na pinalaki sa mainland ng Far North sa pamamagitan ng malawak na guhit ng dagat.

Bilang isang resulta, nabuo ang isang espesyal na populasyon ng Kolguev deer, na naiiba sa iba pang bahagi ng species na ito sa mga genotypic at phenotypic na katangian - mas malaki sila at may mas mahusay na posibilidad.

Sa pag-aalaga ng hayop, ang isang populasyon ay nauunawaan bilang isang pangkat ng mga hayop ng parehong species, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na bilang at lugar ng pamamahagi. Ang ganitong grupo ay naiiba sa ibang mga populasyon sa genetic na istraktura, panlabas, panloob at produktibong mga katangian. Ang populasyon ng mga hayop ay maaaring maging isang kawan ng mga hayop, isang lahi o supling. Karaniwan ang populasyon ay isang saradong grupo. Ang pag-import sa o pag-export mula dito ng mga hayop mula sa ibang mga populasyon ay limitado, samakatuwid, ang pagpaparami sa populasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpili ng mga lalaki at babae na kabilang sa populasyon na ito. Sa rehiyon ng Yaroslavl, halimbawa, ang isang populasyon ng mga baka ng lahi ng Yaroslavl ay pinalaki.

Ang bawat populasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na gene pool, ibig sabihin, isang hanay ng mga alleles na bumubuo sa komposisyon nito.

Kasama ng populasyon sa genetika, mayroong konsepto ng "purong linya" - ito ang mga supling na nakuha mula sa isang magulang lamang at may kumpletong pagkakahawig dito sa genotype

Ang mga dalisay na linya ay maaaring malikha sa produksyon ng pananim sa mga halamang nagpo-pollinate sa sarili. Hindi tulad ng mga populasyon, sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng kumpletong homozygosity. Dahil sa kumpletong homozygosity, ang pagpili sa isang purong linya ay imposible, dahil ang lahat ng mga indibidwal na kasama dito ay may magkaparehong hanay ng mga gene. Ang mga highly homozygous strain na daga, daga at iba pang mga hayop sa laboratoryo ay nilikha para sa layunin ng pagsasagawa ng iba't ibang mga eksperimento, halimbawa, upang subukan ang mutagenicity ng ilang mga gamot, suriin ang mga bakuna, atbp.

Ang populasyon ay binubuo ng mga hayop na may iba't ibang genotype. Ang kahusayan ng pagpili dito ay nakasalalay sa antas ng pagkakaiba-iba ng genetic - ang ratio ng nangingibabaw at recessive na mga gene. Nagsagawa sina Hardy at Weinberg ng mathematical analysis ng distribusyon ng mga gene sa malalaking populasyon, kung saan walang pagpili, mutation at paghahalo ng mga populasyon.

Alinsunod dito, ang batas o panuntunan ng Hardy-Weinberg ay nabuo, ayon sa kung saan, sa kawalan ng mga salik na nagbabago sa mga frequency ng gene, ang mga populasyon sa anumang ratio ng mga alleles mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon ay nagpapanatili ng mga allele frequency na ito na pare-pareho. Sa kabila ng mga kilalang limitasyon, gamit ang pormula ng Hardy-Weinberg, posibleng kalkulahin ang istraktura ng populasyon at matukoy ang mga frequency ng heterozygotes (halimbawa, sa pamamagitan ng lethal o sublethal na mga gene, alam ang mga frequency ng homozygotes para sa mga recessive na katangian at ang mga frequency ng mga indibidwal na may nangingibabaw na katangian), suriin ang mga pagbabago sa mga frequency ng gene para sa mga partikular na katangian sa resulta ng pagpili, mutasyon at iba pang mga kadahilanan.

Ang isang populasyon ay nasa ekwilibriyo lamang kapag walang seleksyon dito. Kapag ang mga indibidwal na hayop ay pinutol sa naturang populasyon, ang ratio ng mga gametes ay nagbabago, na nakakaapekto sa genetic na istraktura ng susunod na henerasyon. Gayunpaman, ipinakita ni K. Pearson na sa sandaling mangyari ang estado ng panmixia (libreng pagtawid), ang ratio ng mga genotype at phenotype sa populasyon sa susunod na henerasyon ay babalik sa na tumutugma sa formula ng Hard-Weinberg, ngunit may ibang ratio. . Ang pagtawid, pagpapanumbalik ng ratio ng mga genotype sa populasyon, alinsunod sa formula ng Hardy-Weinberg, ay tinatawag na stabilizing. Mula dito ay sumusunod sa konklusyon: kapag ang random, hindi napiling mga sires o reyna ay ginagamit sa isang populasyon, ang pagpapapanatag ng mga katangian ng pagiging produktibo sa parehong antas ay sinusunod, at imposibleng madagdagan ang pagiging produktibo ng mga hayop sa ganoong sitwasyon. Katulad nito, sa kawalan ng culling ng heterozygous carrier ng recessive anomalya, ang dalas ng pagpapakita ng mga abnormal na hayop sa populasyon ay nananatiling hindi nagbabago.

Sa mga populasyon ng mga hayop sa bukid, ang mga frequency ng gene ay patuloy na nagbabago, na maaaring maobserbahan kapag sinusuri ang mga katabing henerasyon. Ang ganitong mga pagbabago ay ang kakanyahan ng genetic evolution. Ang pangunahing mga kadahilanan ng ebolusyon: mutations, natural at artipisyal na pagpili, migration, genetic drift.

Ang isa sa mga pangunahing sanhi ng pagkakaiba-iba ng genetic sa isang populasyon ay ang mga mutasyon. Ang mga kusang mutation ng bawat gene ay nangyayari sa mababang dalas, ngunit ang kabuuang mutation rate ng lahat ng mga gene na naglalaman ng mga populasyon ay napakataas. Ang mga mutasyon na nangyayari sa mga selula ng mikrobyo ng henerasyon ng magulang ay humantong sa isang pagbabago sa genetic na istraktura ng mga supling. Sa isang populasyon ng pare-pareho ang laki sa kawalan ng pagpili, karamihan sa mga resultang mutations ay mabilis na nawala, ngunit ang ilan sa mga ito ay maaaring mapangalagaan sa isang bilang ng mga henerasyon. Ang pagkawala ng mutant genes mula sa populasyon ay sinasalungat ng pagkilos ng proseso ng mutation, na nagreresulta sa pagbuo ng paulit-ulit na mutasyon.

Ang genetic na istraktura ng mga populasyon ay nabuo at binago sa ilalim ng impluwensya ng natural at artipisyal na pagpili. Ang aksyon ng natural na pagpili ay binubuo sa katotohanan na ang mga indibidwal na may mataas na posibilidad na mabuhay, precocity, fecundity, atbp., ibig sabihin, ang mga mas inangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran, ay may nangingibabaw na pagpaparami. Sa artipisyal na pagpili, ang mga palatandaan ng pagiging produktibo ay napakahalaga.

SA AT. Sinabi ni Vlasov na ang natural na pagpili ay nangyayari sa lahat ng mga yugto ng ontogenesis ng isang populasyon - mula sa pagbuo ng mga gametes hanggang sa isang pang-adultong organismo. Kasabay nito, makabuluhang nakakaapekto ito sa rate ng artipisyal na pagpili dahil sa kabaligtaran na epekto sa panahon ng pagpili para sa isang mataas na antas ng pag-unlad ng mga produktibong katangian, na hindi karaniwan para sa mga biological na hangganan ng mga species. Batay dito, kapag pumipili ng mga hayop, kinakailangang isaalang-alang hindi lamang ang mga produktibong katangian, kundi pati na rin ang mga palatandaan ng kakayahang umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran.

Ayon kay S.M. Gershenzon, ang criterion para sa intensity ng natural selection ay ang pagkakaiba sa fitness ng mga inihambing na grupo, na tinatawag na selection coefficient at ipinahayag sa mga fraction ng isang unit. Halimbawa, kung ang posibilidad ng pag-iiwan ng mga supling ng mga indibidwal na may aa genotype ay 10% na mas mababa kaysa sa mga indibidwal na may AA o Aa genotype, kung gayon ang fitness ng mga pangkat na ito para sa mga indibidwal ng AA at Aa ay 1, para sa mga indibidwal ng aa - 0.9 .

Mula sa punto ng view ng beterinaryo genetics, ang pagiging epektibo ng pagpili laban sa mga nakakapinsalang mutasyon, pangunahin sa recessive na uri, ay mahalaga. Ipinapakita ng pagsusuri na ang mataas na frequency ng recessive mutant gene ay maaaring mabilis na mabawasan sa mababang halaga sa pamamagitan ng pagpili. Upang bawasan ang dalas ng isang nakamamatay na gene, halimbawa mula 0.3 hanggang 0.2, sapat na ang dalawang henerasyon.

Ang dalas ng homozygotes (aa) para sa mutant gene ay nakasalalay sa dalas ng mga heterozygous na hayop sa populasyon. Ang pagkakakilanlan ng mga heterozygotes na ito at ang kanilang pag-aalis, ayon sa pagkakabanggit, ay magbabawas sa dalas ng mga genetic na anomalya na dulot ng mutant gene, na lalong mahalaga sa isang mataas na mutation rate.

Maaaring magbago ang genetic structure ng isang populasyon dahil sa random na genetic-awtomatikong mga proseso (ayon sa N.P. Dubinin) o genetic drift (ayon kay S. Wright). Ang mga obserbasyon ay nagpapakita na ang pag-anod ng gene ay nangyayari nang mas matindi sa maliliit na populasyon. Halimbawa, ang mga kaso ng mataas na konsentrasyon ng mga bihirang mutasyon sa maliliit na nakahiwalay na populasyon ng mga baka at iba pang mga species ng hayop ay kilala, na tila nauugnay sa mga genetically awtomatikong proseso. Ang pagkalat ng mga mutasyon sa iba't ibang populasyon ng hayop ay maaaring mangyari bilang resulta ng mga migrasyon.

Ang pagsasama ng mga kaugnay na hayop ay tinatawag na inbreeding. Ang kaugnay na pag-aasawa, o inbreeding, ay isang paraan ng pagpili na ginagamit sa pag-aanak ng mga hayop upang pagsamahin ang mahahalagang namamana na katangian ng isang hayop sa mga susunod na henerasyon. Sa mga kaugnay na hayop, may pagkakapareho sa ilang mga pares ng alleles na natanggap nila mula sa isang karaniwang ninuno. Mas malaki ang pagkakatulad na ito, mas malapit ang antas ng relasyon.

Ang bawat hayop sa genotype ay may allelic genes, kapwa sa homozygous at sa heterozygous na estado. Ang heterozygote ay karaniwang naglalaman ng nakakapinsalang mutated recessive genes. Ang inbreeding ay nagdaragdag ng posibilidad ng pagsasanib ng magkaparehong gametes na nagdadala ng mutant genes sa heterozygous state at ang kanilang paglipat sa homozygous state. Ang probabilidad na ito ay proporsyonal sa antas ng pagkakaugnay ng mga pinag-asawang hayop.

Kaya, bilang isang resulta ng paggamit ng inbreeding, ang isang pagbabago sa mga frequency ng gene ay nangyayari, ang posibilidad ng paghihiwalay ng mga recessive homozygotes ay tumataas, na siyang sanhi ng inbreeding depression, na ipinahayag sa isang pagbawas sa viability, fertility ng mga hayop, at ang kapanganakan ng mga abnormal na indibidwal.

Ang inbreeding, bilang panuntunan, ay kumplikado - sabay-sabay sa dalawa (1st digit) o ​​tatlong (2nd digit) na mga ninuno.

Ang imbreeding depression, sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa pagiging produktibo at posibilidad na mabuhay ng mga hayop, ay hindi isang nakamamatay na kasama ng kaugnay na pagsasama.

Mayroong maraming mga halimbawa kung kailan walang negatibong mga kahihinatnan ang naobserbahan sa panahon ng inbreeding ng iba't ibang antas, kabilang ang mga malapit.

N.P. Sinabi ni Dubinin sa bagay na ito na "ang linya ay lumalala habang ang mga proseso ng sunud-sunod na akumulasyon ng mga nakakapinsalang recessive genes na dumadaan sa homozygous na estado ay nangyayari dito. Kapag ang isang mas marami o hindi gaanong binibigkas na pagkumpleto ng prosesong ito ay nangyari, ang mga linya sa kanilang mga katangian ay nagiging medyo pare-pareho at maaaring manatili sa ganoong matatag na estado sa loob ng mahabang panahon. Tanging ang mga bagong naipon na mutasyon lamang ang makakapagpabago sa genotype ng naturang mga linya." Gayunpaman, binibigyang-diin ng akademiko, "maraming linya ang namamatay sa panahon ng inbreeding, siyempre, dahil ang mga lethal at semi-lethal na mga gene ay pumapasok sa homozygous na estado sa kanila." Samakatuwid, ang inbreeding ay ginagamit bilang isang paraan ng indibidwal na pagpili para sa paglilipat ng mahahalagang gene ng mga natitirang hayop sa isang homozygous na estado.

Sa kurso ng mahabang ebolusyon ng mga hayop, kasama ang mga kapaki-pakinabang na mutasyon na nakuha sa pamamagitan ng pagpili, isang tiyak na spectrum ng gene at chromosomal mutations ang naipon sa mga populasyon o lahi. Ang bawat henerasyon ng populasyon ay nagmamana ng pagkarga ng mutasyon na ito, at sa bawat isa sa kanila ay lumitaw ang mga bagong mutasyon, na ang ilan ay ipinadala sa mga susunod na henerasyon.

Malinaw, karamihan sa mga mapaminsalang mutasyon ay tinatanggal sa tabi ng natural na pagpili o inaalis sa proseso ng pagpili. Ito ay, una sa lahat, nangingibabaw na mutation ng gene, phenotypically manifested sa heterozygous state, at quantitative pagbabago sa chromosome set. Ang recessively acting gene mutations sa heterozygous state at structural rearrangements ng chromosome na hindi kapansin-pansing nakakaapekto sa viability ng kanilang mga carrier ay maaaring dumaan sa selection sieve. Binubuo nila ang genetic load ng populasyon. Kaya, ang genetic load ng isang populasyon ay nauunawaan bilang ang kabuuan ng mapaminsalang gene at chromosomal mutations. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng mutational at segregation genetic load. Ang una ay nabuo bilang isang resulta ng mga bagong mutasyon, ang pangalawa - bilang isang resulta ng paghahati at recombination ng mga alleles kapag ang mga heterozygous carrier ng "lumang" mutasyon ay tumawid.

Ang dalas ng lethal, semi-lethal, at subvital mutant genes na ipinapasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon sa anyo ng mutational genetic load ay hindi maaaring tumpak na masusukat dahil sa kahirapan sa pagtukoy ng mga carrier. Nagmungkahi sina Morton at Crow ng isang form para sa pagkalkula ng antas ng genetic load sa mga tuntunin ng nakamamatay na katumbas. Ang isang nakamamatay na katumbas ay tumutugma sa isang nakamamatay na gene na nagdudulot ng mortalidad na may 10% na posibilidad, dalawang nakamamatay na mga gene na may 50% na posibilidad ng kamatayan, atbp. Ang halaga ng genetic load ayon sa Morton formula:

log eS = A + BF,

kung saan ang S ay ang nabubuhay na bahagi ng supling;

A - dami ng namamatay na sinusukat ng nakamamatay na katumbas sa populasyon sa ilalim ng kondisyon ng random na pagsasama (F = 0), kasama ang dami ng namamatay dahil sa panlabas na mga kadahilanan;

B - inaasahang pagtaas ng dami ng namamatay kapag ang populasyon ay naging ganap na homozygous (F= 1);

F - koepisyent ng inbreeding.

Ang antas ng genetic load ay maaaring matukoy sa batayan ng phenotypic manifestation ng mutations (malformations, congenital metabolic anomalies, atbp.), Pagsusuri ng kanilang inheritance type, at frequency sa populasyon.

N.P. Iminumungkahi ni Dubinin na tukuyin ang genetic load ng isang populasyon sa pamamagitan ng paghahambing ng mga frequency ng mga patay na pagsilang sa mga magkakaugnay at hindi nauugnay na mga seleksyon ng mga pares ng magulang. Kasabay nito, dapat itong isipin na sa isang mataas na dalas ng heterozygotes para sa recessive lethal at semi-lethal mutant genes, ang pagsilang ng mga hayop na may mga anomalya ay hindi dapat na nauugnay sa malapit at katamtamang inbreeding. Ang karaniwang ninuno (ang pinagmulan ng mutation) ay maaari ding nasa malayong hanay ng pedigree. Halimbawa, ang toro na Truvor 2918, isang heterozygous carrier ng mutant recessive gene, ay nasa V, VI, VII ranggo ng mga ninuno sa Krasnaya Baltika state farm, ngunit nang ang kanyang apo sa tuhod na si Avtomat 1597 ay ginamit sa mga kaugnay na baka. , ang mga mass cases ng pagsilang ng mga walang buhok na guya ay naobserbahan.

Ang mga data na ito sa isang tiyak na lawak ay nagpapakilala sa mga antas ng genetic load para sa mga indibidwal na mutant genes sa mga partikular na populasyon ng mga baka.

Ang chromosomal mutations ay isang mahalagang bahagi ng genetic load. Ang kanilang accounting ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang direktang cytological na pamamaraan. Ayon sa mga resulta ng maraming mga pag-aaral, ang pangunahing bahagi ng pasanin ng mga aberration ng chromosome sa mga baka ay ang mga pagsasalin ng Robertsonian, at sa mga baboy - mga kapalit. Ang pinakakaraniwang mutation sa mga baka ay ang pagsasalin ng chromosome 1/29. Ang saklaw ng pagkakaiba-iba sa dalas ng aberration na ito, ayon sa aming data, sa mga populasyon ng fawn-motley na baka ay mula 5 hanggang 26%.

Kaya, ang konsepto ng genetic cargo sa liwanag ng mga modernong tagumpay sa cytogenetics ay dapat palawakin. Ngayon na ang isang malawak na hanay ng mga chromosome aberrations ay kilala at ang mahigpit na pamana ng ilan sa mga ito (translocations at inversions) ay naitatag na, tila angkop na isaalang-alang ang mga ito, kasama ang mga nakakapinsalang gene mutations, bilang isang mahalagang bahagi ng genetic load. .

Ang pagkakaroon ng namamana na pagkakaiba-iba sa mga populasyon, lalo na ang mga mutasyon sa heterozygous na estado, ay nagpapahintulot sa kanila na mabilis na umangkop sa mga bagong kondisyon sa kapaligiran sa pamamagitan ng pagbabago ng genetic na istraktura. Ang proseso ng mutation ay humahantong din sa pagbuo ng genetic polymorphism sa mga populasyon - isang iba't ibang mga allele frequency, homozygotes para sa nangingibabaw, heterozygotes o homozygotes para sa mga recessive na gene. Ang polymorphism ay isang mekanismo na nagpapanatili ng pagkakaroon ng mga populasyon. Kung, halimbawa, ang heterozygosity ay nagbibigay ng mas mahusay na kakayahang umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, kung gayon mayroong isang seleksyon na pabor sa mga heterozygotes, na humahantong sa balanseng polymorphism - ang pagpaparami sa isang populasyon mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon ng isang tiyak na ratio ng iba't ibang genotypes at phenotypes. Ang mga proseso na nagsisiguro sa kakayahan ng isang populasyon na mapanatili ang genetic structure nito ay tinatawag na genetic homeostasis.

Sa genetika, dalawang klase ng mga katangian ang nakikilala - husay at dami. Nag-iiba sila sa likas na katangian ng pagkakaiba-iba at mga tampok ng mana. Ang mga katangian ng husay ay nailalarawan sa pamamagitan ng hindi tuloy-tuloy, at quantitative - tuloy-tuloy na pagkakaiba-iba. Ang una sa kanila ay nagbibigay ng malinaw na mga hangganan kapag nahahati sa nangingibabaw o recessive na mga katangian. Ito ay dahil ang bawat isa sa kanila ay karaniwang kinokontrol ng isang allelic gene. Ang mga quantitative na katangian ay hindi nagbibigay ng malinaw na mga hangganan para sa paghahati sa iba't ibang mga opsyon sa pagtawid, bagama't sila ay naiiba mula sa mga katangian ng husay sa isang mas mataas na antas ng pagkakaiba-iba. Ang isang tampok ng quantitative traits ay ang kumplikadong katangian ng mana. Ang bawat isa sa kanila ay tinutukoy hindi ng isa, ngunit ng maraming loci sa mga chromosome. Ang ganitong uri ng pamana, kapag ang isang katangian ay tinutukoy ng maraming mga gene, ay tinatawag na polygenic. Ang antas ng pag-unlad ng isang quantitative trait ay depende sa ratio ng dominant at recessive genes, iba pang genetic factor at ang antas ng pagbabago ng epekto ng environmental factors. Ang pagkakaiba-iba sa isang quantitative trait sa isang populasyon ay binubuo ng genetic at paralogical (external) variability.

Ang konsepto ng heritability ng mga katangian at ang koepisyent ng heritability. Ang iba't ibang mga quantitative na katangian ay may hindi pantay na antas ng genetic variability, at ang mga kondisyon sa kapaligiran ay may ibang epekto sa antas ng phenotypic na pagpapakita ng isang partikular na katangian. Kapag pumipili ng mga hayop, napakahalagang malaman kung hanggang saan ang mga antas ng pag-unlad ng isang quantitative trait ay magkakasabay sa mga magulang at supling, o hanggang saan ang mga inapo ay magmamana ng quantitative economically useful traits o pathological traits ng kanilang mga magulang.

Ang mga kapaki-pakinabang na katangian sa ekonomiya ay kinabibilangan ng produksyon ng gatas, taba at nilalaman ng protina sa gatas ng baka, paggugupit ng lana sa tupa, produksyon ng itlog sa mga manok, pagtaas ng timbang sa buhay, pagkamayabong, atbp. Ang pagtaas sa antas ng pag-unlad ng mga katangiang kapaki-pakinabang sa ekonomiya ay nakakamit sa pamamagitan ng patuloy na pagpili ng pinakamahusay na mga indibidwal para sa pagpaparami. Ang pagiging epektibo ng pagpili para sa mga katangiang ito ay nakasalalay sa antas ng kanilang pagmamana, ang relasyon sa pagitan ng mga ito, ang pagkakaiba sa pagitan ng average na halaga ng katangian ng napiling grupo at ang average para sa kawan (pagpipilian sa pagkakaiba) at ang pagitan sa pagitan ng mga henerasyon.

Ang mga halaga ng mga coefficient ng heritability ay nakasalalay sa likas na katangian ng katangian. Kaya, ang average na halaga ng A2 para sa ani ng gatas ay 0.25, nilalaman ng taba ng gatas - 0.38, live na timbang sa tupa - 0.35, purong ani ng lana - 0.55, pagkamayabong sa mga baka - 0.08, atbp.

Ang pagsasanay sa pag-aanak at mga espesyal na pag-aaral ay naipon ang data na nagpapahiwatig na sa ilang mga kaso ang antas ng pag-unlad ng isa o higit pang mga katangian sa mga supling ay lumampas sa antas ng pagpapahayag ng mga katangiang ito sa pinakamahusay na mga magulang. Ang kababalaghang ito, na tinatawag na heterosis, ay hindi umaangkop sa karaniwang balangkas ng pamana ng katangian. Iba't ibang hypotheses ang iminungkahi para ipaliwanag ito:

1) heterozygous na estado para sa maraming mga gene;

2) mga pakikipag-ugnayan ng nangingibabaw na paborableng mga gene;

3) overdominance, kapag ang mga heterozygotes ay higit na mataas sa mga homozygotes.

N.V. Iminungkahi ni Turbin ang teorya ng genetic na balanse, na batay sa kumplikadong katangian ng mga sanhi ng relasyon sa pagitan ng namamana na mga kadahilanan at katangian.

N.G. Dmitriev at I.JI. Tandaan ni Galperin na ang pangunahing dahilan para sa paglitaw ng heterosis ay dapat na hinahangad sa mga tampok ng ebolusyon ng isang species, lahi, linya. Dapat tandaan na ang lahat ng bagay sa kalikasan ay naglalayong mapanatili ang buhay. Ang pagpapakita ng heterosis ay depende sa genetic na katangian ng katangian. Kaya, sa interbreeding o interline crossing, ang heterosis ay mas malinaw na may kaugnayan sa mga katangian na may mababang antas ng pagmamana.

Tungkol sa mga katangian na may katamtaman o mataas na pagmamana, ang heterosis para sa kanila ay kadalasang mahina, at ang mga hybrid ay karaniwang sumasakop sa isang intermediate na posisyon.

Sa pagkakaroon ng tunay na heterosis, ang halaga ng index o higit sa 100%. Kung ang halaga ng heterosis ay mas mababa sa 100% o may minus sign, kung gayon mas tama na pag-usapan ang pinakamahusay o pinakamasamang kumbinasyon ng mga linya. Ang pagtawid sa huli ayon sa isang tiyak na pamamaraan ay nagsisiguro sa hybrid na supling ang pinakamahusay na pag-unlad ng isang katangian mula sa ama, at ang isa pa mula sa ina, bagaman ang katangiang ito sa hybrid ay hindi lalampas sa pinakamahusay na anyo ng magulang sa pag-unlad nito.