МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ
Кафедра «Производство продукции животноводства»
Т.В. Шишкина, Т.А. Гусева
ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ
С ОСНОВАМИ БИОМЕТРИИ
Учебное пособие
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению подготовки
36.03.02 Зоотехния
Пенза 2025
1
Стр.2
УДК 636.082.12 (075)
ББК 28.64 (я 75)
Ш 55
Рецензент: доктор биологических наук, доцент кафедры «Биология,
биологические технологии и ветеринарно-санитарная экспертиза»
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ Г.В. Ильина.
Издается по решению методической комиссии технологического
факультета ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ от 01.11.2025 г., протокол
№ 4.
Ш55
Шишкина, Т.В.
Генетика животных с основами биометрии: учебное
пособие / Т.В. Шишкина, Т.А. Гусева; Пензенский государственный
аграрный университет – Пенза: ПГАУ, 2025. – Текст:
электронный.
1CD (169)
В учебном пособии изложены основы генетики, в частности, роль
генетики в селекции сельскохозяйственных животных, цитологические
и молекулярные основы наследственности, мутационная изменчивость,
законы Менделя, хромосомная теория наследственности, закономерности
онтогенеза, генетика иммунитета, генная инженерия,
генетика популяций, инбридинг и гетерозис, генетика поведения животных,
основы биометрии.
УДК 636.082.12 (075)
ББК 28.64 (я 75)
© Т.В. Шишкина, 2025
© Т.А. Гусева, 2025
© ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, 2025
2
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………….................. 7
1 Предмет, цели, задачи и методы генетики.
Роль генетики в селекции сельскохозяйственных
животных………………………………………………………................ 9
1.1 Наследственность и изменчивость как единое свойство живой
природы……………………………………………………….................. 9
1.2 Предмет и задачи генетики………………………………………… 10
1.3 Краткая история генетики…………………………………………… 11
1.4 Методы генетики…………………………………………………… 14
1.5 Влияние окружающей среды на реализацию
генетического материала………………………………………………... 15
1.6 Роль генетики в селекции сельскохозяйственных
животных………………………………………………………................. 18
2 Цитологические основы наследственности………………………… 20
2.1 Строение животной клетки………………………………………… 20
2.2 Клеточный цикл эукариот…………………………………………… 21
2.3 Митоз. Основные фазы митоза. Нарушение нормального протекания
митоза. Биологическое значение митоза………………………... 21
2.4 Мейоз. Основные фазы мейоза. Синаптонемальный
комплекс. Биологическое значение мейоза…………………………….. 23
2.5 Гаметогенез, оплодотворение……………………………………….. 24
2.6 Перекомбинация генетического материала в процессе мейоза…... 26
2.7 Строение метафазных хромосом…………………………………… 26
2.8 Кариотипы животных, кариограмма……………………………….. 27
3 Молекулярные основы наследственности
и изменчивости…………………………………………………………. 32
3.1 Нуклеиновые кислоты – материальная основа
наследственности………………………………………………………… 32
3.2 Репликация и биосинтез ДНК………………………………………. 33
3.3 Генетический код ДНК……………………………………………… 35
4 Мутационная изменчивость………………………………………….. 38
4.1 Теория мутаций……………………………………………………… 38
4.2 Типы мутаций и их проявление…………………………………… 38
4.3 Классификация мутаций по характеру действия гена
и по фенотипу……………………………………………………………. 39
4.4 Генные мутации……………………………………………………… 40
4.5 Хромосомные мутации ……………………………………………... 40
4.6 Спонтанные и индуцированные мутации………………………….. 42
4.7 Индуцированный мутагенез………………………………………… 42
4.8 Закон гомологических рядов в наследственной
изменчивости……………………………………………………………. 44
5 Моногибридное скрещивание………………………………………… 46
3
Стр.4
5.1 Работа Г. Менделя как методология генетики
качественных признаков………………………………………………… 46
5.2 Закон единообразия гибридов первого поколения
(Первый закон Менделя)………………………………………………… 48
5.3 Закон чистоты гамет…………………………………………………. 49
5.4 Закон расщепления гибридов (Второй закон Менделя)…………... 49
5.5 Типы взаимодействия генов………………………………………… 50
6 Дигибридное и полигибридное скрещивания………………………. 53
6.1 Дигибридное и полигибридное скрещивания……………………… 53
6.2 Условия действия законов Г. Менделя……………………………... 54
6.3 Взаимодействие неаллельных генов:
комплементарность, эпистаз, полимерия………………………………. 54
6.4 Действие генов-модификаторов…………………………………….. 58
6.5 Плейотропия…………………………………………………………. 60
7 Генетика пола. Хромосомная теория наследственности………….. 62
7.1 Типы определения пола……………………………………………... 62
7.2 Проблема пола в зоотехнии. Соотношение полов………………… 63
7.3 Балансовая теория определения пола………………………………. 67
7.4 Наследование, сцепленное с полом………………………………… 70
7.5 Нерасхождение половых хромосом………………………………… 71
7.6 Признаки, ограниченные с полом и зависимые от пола.………….. 73
7.7 Открытие сцепленного наследования. Сцепление генов………….. 73
7.8 Неполное сцепление генов. Кроссинговер.
Механизм кроссинговера………………………………………………... 74
7.9 Генетические карты…………………………………………………. 75
8 Генетика онтогенеза. Влияние генотипа и среды
на развитие признаков………………………………………………… 78
8.1 Онтогенез и его биогенетический закон…………………………… 78
8.2 Роль генетической информации на ранних этапах
развития. Критические периоды развития……………………………... 79
8.3 Особенности развития прокариот и эукариот……………………… 80
8.4 Влияние генотипа и среды на развитие признаков………………... 81
8.5 Пенетрантность и экспрессивность генов………………………….. 81
8.6 Плейотропное действие генов………………………………………. 82
8.7 Взаимодействие генотипа и среды………………………………….. 83
8.8 Возрастные изменения признаков………………………………….. 84
9 Генетика иммунитета, аномалий и болезней животных………….. 86
9.1 Понятие об иммунитете и иммунной системе организма………… 86
9.2 Неспецифический и специфический иммунитет.
Клеточная и гуморальная системы иммунитета……………………….. 86
9.3 Генетический контроль иммунного ответа………………………… 89
9.4 Видовая и породная наследственная устойчивость……………….. 90
9.5 Генетическая патология иммунной системы.. ……………………..
Основные типы наследственных аномалий……………………………. 91
9.6 Учение об уродствах и наследственных аномалиях………………. 91
4
Стр.5
9.7 Методы диагностики генетических нарушений…………………… 93
9.8 Селекция на резистентность………………………………………… 94
10 Основы физиологической и биохимической генетики……………. 96
10.1 История изучения групп крови……………………………………. 96
10.2 Группы крови и антигенная несовместимость…………………… 96
10.3 Специфические эрицитарные антигены и группы крови………... 97
10.4 Биохимический полиморфизм……………………………………... 100
10.5 Использование биохимических и иммунологических маркеров в
контроле происхождения племенных животных
и связи этих маркеров с продуктивностью…………………………….. 101
11 Биотехнология и генетическая инженерия.
Практическое значение и перспективы генетической
Инженерии………………………………………………………………. 103
11.1 Биотехнология и выбор биотехнологических объектов…………. 103
11.2 Рестрикция ДНК……………………………………………………. 104
11.3 Гибридизация нуклеиновых кислот……………………………….. 105
11.4 Клонирование ДНК………………………………………………… 106
11.5 Секвенирование ДНК………………………………………………. 107
11.6 Манипуляции с соматическими, половыми клетками
и эмбрионами…………………………………………………………….. 108
11.7 Химерные животные……………………………………………….. 110
11.8 Значение и перспективы генетической инженерии.
Животные – продуценты биологически активных продуктов………... 111
12 Биометрические методы анализа изменчивости
и наследственности признаков у животных………………………… 116
12.1 Понятие о качественных и количественных признаках…………. 116
12.2 Основные генетико-статистические величины
и их применение…………………………………………………………. 117
12.3 Средние величины………………………………………………….. 119
12.4 Показатели изменчивости признаков…………………………….. 120
12.5 Показатели связи между признаками…………………………….. 124
12.6 Типы статистических ошибок. Критерии достоверности
и соответствия……………………………………………………………. 126
12.7 Наследуемость и повторяемость признаков……………………… 130
12.8 Критерии эффективности отбора в животноводстве…………….. 133
12.9 Эффект селекции…………………………………………………… 134
13 Генетика популяций…………………………………………………… 139
13.1 Понятие о популяции………………………………………………. 139
13.2 Эффективность отбора в популяциях и чистых линиях…………. 139
13.3 Структура свободно размножающейся популяции
по генотипам……………………………………………………………... 140
13.4 Влияние структуры популяции на расщепление…………………. 142
13.5 Влияние отбора на структуру популяции………………………… 145
13.6 Изменение популяции при отсутствии свободного
спаривания (при скрещивании и инбридинге)…………………………. 147
5
Стр.6
14 Инбридинг и гетерозис………………………………………………… 151
14.1 Инбридинг и его биологические особенности……………………. 151
14.2 Инбредная депрессия и способы ее ослабления………………….. 152
14.3 Методы оценки степени инбридинга
и его использование в животноводстве………………………………… 152
14.4 Явление гетерозиса и его биологические особенности………….. 155
14.5 Теории, объясняющие эффект гетерозиса. Проблема
закрепления гетерозиса, его практическое значение………………….. 155
15 Основы генетики поведения. Генетика и эволюционное учение… 159
15.1 Значение работ И.М. Сеченова и И.П. Павлова
в формировании генетики поведения…………………………………... 159
15.2 Генетические и физиологические основы поведения …………… 160
15.3 Формы поведения животных………………………………………. 160
15.4 Роль генотипа и условий среды в развитии
поведенческих признаков животных …………………………………... 161
15.5 Исследований Л.В. Крушинского по выявлению масштабности
животных к элементарной «рассудочной»
деятельности……………………………………………………………... 162
15.6 Работы Д.К. Беляева по изучению поведения животных
при одомашнивании…………………………………………………….. 163
15.7 Научное обоснование теории эволюции Ч. Дарвина. Движущие
факторы эволюции……………………………………………………….. 164
Литература………………………………………………………………. 167
6
Стр.7