Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт Прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины Кафедра: разведения, генетики, биологии и водных биоресурсов ДНЕВНИК И ОТЧЁТ о прохождении учебной практики Генетика и разведение Обучающийся: Виноградов Вячеслав Альбертович Курс/группа: 3/В-36-17z Форма обучения: заочная Руководитель: _______________________________ Дата сдачи отчёта «___ »_____________ 20__г. Дата защиты отчёта «___»_____________20__г. Оценка___________ Красноярск 2019 г. 1 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..........3 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………...5 1.1 Генетика и биометрия………………..………………………………………5 1.2 Разведение животных…………………………………………………..........11 2 ВВЕДЕНИЕ Сельское хозяйство — отрасль экономики, направленная на обеспечение населения продовольствием (пищей, едой) и получение сырья для ряда отраслей промышленности. Отрасль является одной из важнейших, представленной практически во всех странах. В мировом сельском хозяйстве занято около 1 млрд экономически активного населения. От состояния отрасли зависит продовольственная безопасность государства. С проблемами сельского хозяйства прямо или косвенно связаны такие науки, как агрономия, животноводство, мелиорация, растениеводство, лесоводство и др. Возникновение сельского хозяйства связано с так называемой «неолитической революцией» в средствах производства, начавшейся около 12 тысяч лет назад и приведшей к возникновению производящего хозяйства и последующему развитию цивилизации. Роль сельского хозяйства в экономике страны или региона показывает её структуру и уровень развития. В качестве показателей роли сельского хозяйства применяют долю занятых в сельском хозяйстве среди экономически активного населения, а также удельный вес сельского хозяйства в структуре валового внутреннего продукта. Эти показатели достаточно высоки в большинстве развивающихся стран, где в сельском хозяйстве занято более половины экономически активного населения. Сельское хозяйство там идёт по экстенсивному пути развития, то есть увеличение продукции достигается расширением посевных площадей, увеличением поголовья скота, увеличение числа занятых в сельском хозяйстве. Животноводство — это отрасль сельского хозяйства, занимающаяся разведением сельскохозяйственных 3 животных для производства животноводческих продуктов. Научной основой животноводства является зоотехния. Животноводство обеспечивает население продуктами питания (молоко, мясо, сало, яйца и др.), лёгкую промышленность — сырьём (шерсть, кожа, щетина и др.). Животноводство даёт живую тягловую силу (лошади, волы, ослы, мулы, верблюды, олени) и органическое удобрение (навоз). Из продуктов и отходов животноводства получают некоторые корма (обрат, мясо-костную, костную муку и др.), а также различные лекарственные препараты (лечебные сыворотки, гормональные препараты и др.). Цели практики по генетике и разведению: изучение наследственности и изменчивости организмов на популяционном уровне, закрепление теоретических знаний об основных селекционно-генетических процессах, протекающих в популяции. Задачи: ознакомиться с исходным материалом для селекционной работы и методами их сбора и анализа; продемонстрировать проявление основных генетических закономерностей в природе; научиться анализировать материалы собственных наблюдений и делать выводы; освоить методики описания генетической структуры популяций; научиться оценивать животных по экстерьеру и конституции; ознакомиться с измерительными инструментами и со статями сельскохозяйственных животных; освоить приёмы взятия промеров у животных; изучить основные методы учёта продуктивности сельскохозяйственных животных. 4 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Мною были выбраны следующие вопросы из методического пособия. Генетика и биометрия: биометрия – задание № 3 , популяционный анализ полиморфизма – задание № 22. Разведение животных: экстерьер – задание № 28, продуктивность – задание № 33, методы разведения – задание № 44. 5 1.1. Генетика и биометрия. БИОМЕТРИЯ. Текст задания: Провести анализ модификационной изменчивости различных культурных растений, которые вам кажутся интересными при изучении закономерностей генетики и результатов селекции. Можно использовать любые культурные растения (зерновые, овощные, кормовые, плодовые и др.) и любые удобные для измерения признаки. Модификация (от лат. modificatio) – видоизменение, преобразование, совершенствование. Модификационная изменчивость, или фенотипическая пластичность (по Дарвину – определённая изменчивость) – это изменение фенотипа в пределах нормы реакции под влиянием окружающей среды, не затрагивающее генотипа. Статистический анализ модификационной изменчивости проведем на примере пшеницы. Такие условные среды, как влажность, температура, освещенность, физические свойства почвы и ее плодородие, глубина заделки семян, взаимодействие и конкуренция растений с другими сообитателями, никогда не бывают тождественными даже на одном поле. Поэтому длина колосьев пшеницы на одном поле может колебаться от 6 до 14 см, а размеры листьев одного дерева иногда варьируют в еще более широких пределах, хотя генотип их одинаков. Если листья или колосья расположить в порядке нарастания или убывания их длины, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака, слагающийся из отдельных вариант, то есть числа листьев дерева или колосков в колосе пшеницы, имеющих одинаковые показатели. Как показывают подсчеты, частота встречаемости отдельных вариант в вариационном ряду неодинакова. Чаще всего встречается среднее значение признака, а к обоим концам вариационного ряда частота встречаемости закономерно снижается. Рассмотрим это на примере изменчивости числа 6 колосков в колосе пшеницы. Возьмем произвольно (не выбирая) 100 колосьев одного сорта и подсчитаем в каждом из них число колосков. Полученные цифры (варианты) расположим в порядке нарастания признака и подсчитаем, сколько раз каждая варианта v встречается в каждом ряду р, затем сгруппируем их, т. е. составим вариационный ряд: число колосков в колосе (v): 4,15,16,118,19,20 количество колосьев (p): 2, 7, 22, 32, 24, 5 Распределение вариант в этом ряду можно выразить наглядно на графике (рис. 1). Для этого на оси абсцисс откладывают значения вариант v в порядке их увеличения, на оси ординат — частоту встречаемости р каждой варианты.. Рис. 1. Вариационная кривая числа колосков в колосе пшеницы. Графическое выражение изменчивости признака, отражающее как размах вариаций, так и частоты встречаемости отдельных вариант, называют вариационной кривой. Установлено, что модификационная изменчивость у растений, животных и человека имеет общие черты Кривая на графике, как правило, бывает симметричной, особенно когда изучается большое число особей. Это значит, что вариации, как большие, так и меньшие, отличающиеся от среднего арифметического на одну и ту же величину, встречаются одинаково часто. Отсюда следует, что минимальные и максимальные величины должны встречаться очень редко, но с одинаковой частотой. 7 Модификационная изменчивость в естественных условиях носит приспособительный характер и в этом смысле имеет важное значение в эволюции. Обусловленные нормой реакции адаптивные модификации дают возможность организму выжить и оставить потомство в изменившихся условиях среды. Знание закономерностей модификационной изменчивости имеет также большое практическое значение, так как позволяет предвидеть и заранее планировать максимальное использование возможностей каждого сорта растений и породы животных. В частности, создание заведомо известных оптимальных условий для реализации генотипа обеспечивает их высокую продуктивность. ПОПУЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОЛИМОРФИЗМА. Текст задания: Интересным объектом популяционно-генетических исследований является кошка. В кошачьих популяциях особи легко распознаваемы по фенотипу, а также без особого труда можно выделить мутантов по окраске. Был установлен интересный факт приуроченности разных типов окраски к определенным историческим территориям, а черные кошки чаще встречаются в городах, чем в деревнях. Исследуйте встречаемость различных вариантов окраски кошек в нескольких районах города, отдельных дворах. Классифицируйте варианты окраски, подумайте об их генетической детерминации и сравните структуру нескольких популяций. Используйте для этого книгу П.М. Бородина «Этюды о мутантах». Данное задание я выполнял в городе Красноярске. Фотографии кошек представлены в приложении 1. Кто такие мутанты? Мутанты – это особи, у которых провялятся не стандартный для большинства популяции аллель, а мутантный. 8 Частная генетика кошки. Нормальный кот «дикого типа» (у которого не обнаруживаются мутантные гены). Окраска такого кота серая, тёмные полосы на теле, мех короткий. Волос кошки дикого типа содержит два пигмента: чёрный (эумеланин) и жёлтый (феомеланин). Эти два пигмента дают типичную агути-окраску. Мутации бывают доминантными и рецессивными по отношению к гену дикого типа. На первой фотографии изображён чисто чёрный кот. Мутация: в гомозиготном состоянии нарушено распределение жёлтого пигмента вдоль по волосу. Носители этой мутации имеют чёрную окраску меха. Тип наследования: рецессивный. На второй фотографии изображён серый кот. При ближайшем рассмотрении кота видно, что у него отсутствует какой-либо рисунок на шерсти, окрас однотонный (на лапах и морде чуть светлее). Мутация: доминантная та, которая препятствует формированию рисунков на всём теле, за исключением головы, конечностей и хвоста. Результат действия гена нон-агути. На третьей и шестой фотографиях изображены рыжие коты. Мутация: уменьшение количества эумеланина, что у гетерозиготных котов способствует появлению рыжей окраски. На четвёртой фотографии изображён чёрный кот с белыми пятнами. Мутация: у кота явная белая пятнистость, то есть белые пятна «перекрывают» чёрную окраску меха. Также такую окраску называют биколорной. Тип наследования: доминантный. 9 На седьмой фотографии изображены два кота, чёрный с белыми пятнами и шоколадный. Мутация: Чёрный кот. Чёрный мех и белая пятнистость (белое пятно на груди). Тип наследования: доминантный. Шоколадный кот. Нарушение синтеза чёрного и жёлтого пигментов. Фермент тирозиназа играет ключевую роль в процессе превращения тирозина в меланин. Дефект в функции этого фермента обычно является причиной развития разных вариантов альбинизма. Имеется в гомозиготном состоянии ген Cs. На восьмой фотографии также изображён шоколадный кот. Его мутации схожи с мутациями кота с шестой фотографии. На восьмой фотографии биколорный кот, серый с большим белым пятном. На десятой фотографии виден чёрный кот с белой пятнистостью. Также четыре кота типичной окраски агути. Исходя из источника, эти коты не являются мутантами, т. к. у них серый окрас с тёмными пятнами, мех короткий. Белых пятен не наблюдается. Рыжий котёнок: уменьшение количества эумеланина. На пятой фотографии кот с типичной окраской агути. 10 1.2 Разведение животных. ЭКСТЕРЬЕР. Текст задания: вычислить индексы телосложения у собак. По данным промеров начертить экстерьерные профили животных. Я выбрал породу немецкая овчарка. Промеры взяты у двух кобелей Love & Spirt Urkan (7 лет) и Love & Spirit Chinqueda (1,5 года). Фото собак представлены в приложении 2. Таблица 1. Индексы телосложения Love & Spirt Urkan. Индекс Соотношение промеров Растянутости (формата) 𝑥= Косая длина туловища Высота в холке 74 ∗ 100 = 64 ∗ 100 = 115,6 Костистости Обхват пясти ∗ 100= Высота в холке Высоконогости 14 ∗ 100 = 21,9 64 Длина передней ноги до локтя Высота в холке 35 ∗ 100=64 ∗ 100 = 54,7 Грудной Ширина груди ∗ 100= Глубина груди Массивности Обхват груди Высота в холке Длинноголовости ∗ 100= Длина головы Высота в холке Широколобости Ширина лба Длина головы 11 26 ∗ 100 = 86,7 30 85 64 ∗ 100= ∗ 100 = 132,8 26 64 ∗ 100= 13 26 ∗ 100 = 40,6 ∗ 100 = 50 Таблица 2. Индексы телосложения Love & Spirit Chinqueda. Индекс Соотношение промеров Растянутости (формата) 𝑥= Косая длина туловища Высота в холке 72 ∗ 100=63 ∗ 100 = 114,3 Костистости Обхват пясти ∗ 100= Высота в холке Высоконогости 14 ∗ 100 = 22,2 63 Длина передней ноги до локтя Высота в холке 34 ∗ 100=63 ∗ 100 = 54 Грудной Ширина груди ∗ 100= Глубина груди Массивности Обхват груди Высота в холке Длинноголовости ∗ 100= Длина головы Высота в холке Широколобости Ширина лба Длина головы 24 ∗ 100 = 82,8 29 78 63 ∗ 100= ∗ 100 = 123,8 25 63 ∗ 100= 12 25 ∗ 100 = 39,7 ∗ 100 = 48 На основании взятых промеров можно составить экстерьерный профиль собак. На диаграмме 1 наглядно видна разница у двух собак (обе собаки разные по возрасту). 140 120 100 80 Ряд 1 Ряд 2 60 40 20 0 Ряд 1 - Love & Spirt Urkan. Ряд 2 - Love & Spirit Chinqueda. 12 ПРОДУКТИВНОСТЬ. Текст задания: Вычислите среднее содержание МДЖ (%) в молоке у коровы по следующим данным: Месяц лактации Надой МДЖ, % 1% молоко 1 413 3,6 1486,8 2 533 3,6 1918,8 3 499 3,69 1841,3 4 499 3,7 1846,3 5 390 3,8 1482,0 6 300 3,8 1140,0 7 290 3,9 1131,0 8 180 4 720,0 9 180 4,1 738,0 10 100 4,1 410,0 Итого 3384 Средняя жирность = 12714.2 3384 12714,2 = 3,76 % 13 МЕТОДЫ РАЗВЕДЕНИЯ. Текст задания: Составьте схемы простого и сложного промышленного скрещивания. Основная получении задача промышленного пользовательных скрещивания животных, наиболее заключается пригодных в для определенных целей. Используется только первое поколение помесей. Промышленное скрещивание основано на использовании явления гетерозиса, заключающегося в том, что у помесей первого поколения признаки и свойства развиваются в большей степени, чем они имеются у родителей. Важное условие применения этого метода разведения - наличие не только производителей, но и чистопородных маток определенной породы. Чем выше продуктивность животных исходных пород, тем выше и продуктивность помесей, полученных в результате промышленного скрещивания. Поэтому выбор пород для скрещивания имеет решающее значение. Схема простого промышленного скрещивания Схема сложного промышленного скрещивания Так же применяется переменное (ротационное) скрещивание. Это разновидность промышленного скрещивания, при котором спаривают попеременно маток исходной, а затем и помесной групп с производителями двух и большего числа пород. 14 Схема двухпородного переменного скрещивания Схема трехпородного переменного скрещивания 15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Учебная практика была направлена на то, чтобы перенести полученные знания и умения из области теории в область повседневной профессиональной деятельности. Учебная практика была очень познавательной для меня. Мною приобретены различные профессиональные навыки. По генетике я более широко познакомился с модификационной изменчивостью при селекции культурных растений. Узнал, кто такие мутанты в генетике. Изучил познавательные книги и статьи, что также, несомненно, поможет мне в будущей работе. По разведению я ещё раз закрепил, как вычислять индексы телосложения собак. По данным промеров начертил экстерьерный профиль животных. Так же я повторил в памяти, как определять среднюю жирность молока за определённый период. Познакомился на практике со схемами простого и сложного промышленного скрещивания. Всё выше перечисленное в заключении важно для меня как для будущего специалиста в области зоотехнии. Учебная практика помогла мне стать лучше, отточить необходимые навыки, получить новые умения и бесценный опыт, что непременно пригодится мне в будущем. 16 ЛИТЕРАТУРА 1. Абрамова, З.В. Практикум по генетике / З.В. Абрамова, О.А. Карлинский. – Л.: Колос, 1979. – 188 с. 2. Бодрова, С.В. Разведение с основами частной зоотехнии / С.В. Бодрова; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2010. – 185 с. 3. Бородин, П.М. Этюды о мутантах / П.М. Бородин. – М.: Знание, 1983. – 109 с. 4. Вайтти, К.В. Руководство к практическим занятиям по генетике / К.В. Вайтти, М.М. Тихомирова. – М.: Просвещение, 1979. –186 с. 5. Инге-Вечтомов, С.Г. Генетика с основами селекции / С.Г. Инге-Вечтомов. – М.: Высш. шк., 1989. – 565 с. 6. Яблоков, А.В. Фенетика. Эволюция, популяция, признак /А.В. Яблоков. – М., 1980. 7.Яблоков, А.В. Введение в фенетику популяций. Новый подход к изучению природных популяций / А.В. Яблоков, Н.И. Ларина. –М., 1985. 8. Кахикало, В.Г. Практикум по племенному делу в скотоводстве: учеб. пособ. – СПб.: Лань, 2010. – URL: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=180. 9. Паронян, И.А. Генофонд домашних животных России: учеб.пособие / И.А. Паронян. – СПб.: Лань, 2010 // URL:http://e.lanbook.com. Интернет-ресурсы 1. Виртуальная библиотека по сельскому хозяйству. Интерактивный гербарий. – URL: http://www.fadr.msu.ru/rin/library/index.html.19. URL: http://biewerclub.rusff.ru/viewtopic.php?id=226. 2. Генетика. – URL: humbio.ru/humdio/genetic. 3. Институт экологии и генетики микроорганизмов. – URL:www.iegm.ru. 4. Регалия той: сайт питомников русских тоев «» / Окраска собак и основные принципы ее наследования. – URL:http://toychiki.jimdo.com. 17 Приложение 1. Фотографии кошек (г. Красноярск). Фотография 1. Фотография 2. Фотография 3. 18 Фотография 4. Фотография 6. Фотография 5. Фотография 7. 19 Фотография 8. Фотография 9. Фотография 10. 20 Приложение 5. Фото немецких овчарок. 21
