Методы управления онтогенезом (генная инженерия, биотехнология и направленное выращивание молодняка)

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технической  политики и образования Федеральное  государственное образовательное  учреждение высшего

профессионального образования

«Приморская государственная  сельскохозяйственная академия»

 

 

Институт животноводства и ветеринарной медицины

  

 

Кафедра общей зоотехнии

 

КУРСОВАЯ    РАБОТА   

 

 

по дисциплине «Разведение  сельскохозяйственных животных»

 

Методы управления онтогенезом (генная инженерия, биотехнология и направленное выращивание молодняка)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент заочник 

По специальности зоотехнии 2курса,

                                                               Проверил:

 

 

 

 

Уссурийск 2013

 

 

Содержание.

1. Введение…………………………………………………………………..3
2. Основная часть…………………………………………………………...4
0. 2.1. Сущность и основные закономерности онтогенеза..…………………...4
0. 2.2. Биотехнология.…………………………………………………………..10
0. 2.3.Генная инженерия ……………………..……………….………………..14
0. 2.4.Направленное выращивание молодняка…….………………………….20
3. Расчетная часть:
0. 3.1. Определение средних промеров животных……………………………21
0. 3.2. Построение экстерьерного профиля.…………………………………...23
0. 3.3. Расчет индексов телосложения…………………………………………24
0. 3.4. Определение ожидаемой продуктивности дочерей…………………...26

5.  Заключение ……………………………………………………………….28

6.  Список используемой литературы……………………………………….29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

Повышение продуктивных качеств и совершенствование  полезных биологических свойств  сельскохозяйственных животных невозможны без глубоких знаний закономерностей  их индивидуального развития.    

Индивидуальное  развитие животного организма - чрезвычайно сложный процесс. Он изучается зоотехнической наукой и практикой, медициной и многими биологическими науками - эмбриологией, анатомией, физиологией и другими науками. До середины прошлого столетия большинство вопросов, касающихся онтогенеза изучались представителями данных наук изолированно и с узких позиций, специфичных для данной науки. В результате накоплен огромный, но разрозненный материал, охватывающий многочисленные стороны этой проблемы, не дающий, однако, фундаментальной основы для построения единой теории биологии развития. К концу 20 века были познаны только самые основные закономерности роста и развития организмов, глубокая сущность которых наукой еще до конца не раскрыта.  [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Основная  часть.

2.1. Сущность и основные закономерности онтогенеза.    

Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей  индивидуального развития, учете  факторов, оказывающих влияние на выращивание молодняка.    

Термины «онтогенез» и «филогенез» ввел в биологию немецкий зоолог Е.Геккель. Он же сформулировал и обосновал биогенетический закон. Термин «онтогенез» означает процесс индивидуального развития особи, «филогенез» - история развития вида. Согласно биогенетическому закону индивидуальное развитие особи является как бы кратким повторением филогенеза. Последний реализуется в онтогенезе через наследственность, составляет основу онтогенеза и направляет его по пути, пройденному предками.  [2]   

Индивидуальное  развитие организма (онтогенез) по определению  Н.А.Кравченко - это совокупность количественных и качественных изменений, происходящих после оплодотворения яйцеклетки и  образования зиготы, на протяжении всей жизни особи в соответствии с унаследованным ею генотипом и нормой реакции. Иначе онтогенез можно определить как совокупность возрастных морфологических, биохимических и физиологических изменений, протекающих в организме на протяжении всей жизни.    

В онтогенезе организм претерпевает изменения  роста и развития. Развивается  организм в результате обмена веществ, при котором происходит рост и  дифференциация органов и тканей, то есть качественное усложнение структуры  и функции организма.     

Индивидуальное  развитие организма совершается  неравномерно. Оно разграничивается на определенные периоды, стадии, качественно  отличные друг от друга. Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм. [3]    

В биологической науке неравномерность  в развитии   организма называется стадийностью развития. Сущность его  заключается в смене требований развивающегося организма к условиям своего существования.[4] 

В жизни животных имеются два периода  развития: эмбрио-нальный (с  момента образования зиготы до  рождения) и постэмбрио-нальный (от  рождения до смерти). В процессе  развития животное приобретает видовые и породные свойства, а также присущую только ему индивидуальность, выражающуюся в особенностях конституции, темперамента и продуктивности.     

На  начальных этапах индивидуального  развития рост организма протекает наряду с процессами дифференцировки органов и систем и находится под контролем многих факторов, среди которых существенной значение имеют продукты эндокринных желез. Развитие этих органов и начало их функции в ходе онтогенеза совершаются в определенной последовательности, и включение их в общие процессы жизнедеятельности тесно переплетается с функцией других органов и накладывает отпечаток на все дальнейшее развитие. В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста в определенной степени связаны с периодическими сдвигами в функции эндокринных желез. [5]    

Развитие  животных в эмбриональный  период.    

 

У животных различных видов эмбриональный  период развития имеет следующую продолжительность (дней):    

Вид животного        В среднем                  Колебания    

КРС………………….280                             270-290    

Овца  и козы……….150                             140-160    

Свинья……………..115                              110-120    

Лошадь…………… 340                             320-360    

Кролик……………30                                    25-35    

Продолжительность эмбрионального развития животных колеблется в зависимости  от породы, кормления и содержания самок. Например, у коров джерсейской  породы она составляет в среднем 270 дней, ярославской - 276, симментальской и красной горбатовской - 280, абердин-ангусской - 285: у овец гемпширской породы - 144 дня, породы рамбулье -150. При хорошем кормлении и содержании животных продолжительность эмбрионального развития их потомства сокращается.    

Животные  размножаются половым путем, сущность которого заключается в слиянии половых клеток - женской и мужской, различающихся по своему строению, размерам и физиологическим функциям, в результате чего получается одна клетка.

Процесс оплодотворения состоит из трех стадий: встречи женской яйцеклетки с мужскими половыми клетками; проникновения сперматозоидов в яйцеклетку; слияния ядра яйцеклетки с ядром сперматозоида. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. С момента образования зиготы начинается индивидуальное развитие организма, которое можно разделить на следующие процессы: деление зиготы и возникновение органов и тканей; дифференциация -появление морфологических, биохимических и функциональных различий и органах и тканях; специализация - приспособление тканей и органов к выполнению определенных функций; интеграция -- связь (корреляция) между тканями и органами, то есть соподчинение частей целому; адаптация - приспособление организма к условиям существования; периодизация - разделение индивидуального развития во времени на ряд последовательных стадий, отличающихся одна от другой уровнем дифференциации, специализации, интеграции и адаптации.     

В эмбриогенезе животных выделяют три основных - периода. 3ародышевый - от оплодотворения до полной имплантации эмбриона, то есть до формирования и функционирования плаценты. У коров он продолжается 35 дней, у овец - 30, у свиней - 25 дней. Предплодный - от конца зародышевого периода. Длительность его у коров составляет 25--26 дней, у овец-- 17-18, у свиней - 7-12 дней. Плодный -- от конца предплодного периода до рождения животного. У коров он составляет 210-220 дней, у овец - 100-105, у свиней - 80-85 дней.    

У животных оплодотворение яйцеклетки спермием происходит в первой трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцевыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается в складках ее стенок, прикрепляется к ним и остается здесь до рождения. У свиней и овец при оплодотворении нескольких яйцеклеток зародыши равномерно распределяются между обоими рогами матки в линейном порядке, на определенном, примерно равном расстоянии один от другого. В рогах матки зародыш теряет яйцовые оболочки, образует трофобласт, через который получает питание - секрет материнских желез.    

Развитие  зародыша происходит путем многократных количественных и качественных изменений. Оно начинается с деления зиготы, называемого дроблением, что ведет к увеличению массы тела. Затем возникают зародышевые листки (дермы): наружный -- эктодерма, внутренний - энтодерма и средний - мезодерма. Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам. Эктодерма образует кожу со всеми ее роговидными производными (волосы, перья, пух, копыта), нервную трубку, из которой развивается, нервная система и органы чувств: зрения, слуха, обоняния. Из энтодермы формируется пищеварительная система, легкие, печень, поджелудочная железа; из мезодермы -- скелет, мускулатура, соединительная ткань, кровеносная система, сердце, почки, серозные покровы внутренностей и брыжжейки, поддерживающие внутренние органы. Некоторые ткани и органы образуются из разных зародышевых листков.    

Все основные формообразовательные процессы, в результате которых получается сложны» организм, проходят в зародышевый  период, в конце которого уже ясно выявляется вид эмбриона: уже можно различать развивающегося теленка, ягненка, поросенка, жеребенка, то есть зародыш в своем строении имеет основные видовые признаки. В предплодный и плодный периоды связь между эмбрионом и матерью осуществляется через плаценту. В эти периоды у животных происходит интенсивный рост и усложнение организма путем функциональной и морфологической дифференциации, специализации и интеграции, в результате чего к концу плодного периода животное имеет не только видовые, но и породные особенности.    

В течение всего эмбрионального развития увеличение тканей, органов и живого веса зародыша протекает неравномерно. Ткани и органы по скорости роста  можно разделить на три группы. К группе тканей и органов с наибольшей интенсивностью роста относятся кожа, мышцы, сердце, кишечник и поджелудочная железа; со средней скоростью роста -- кровь, селезенка, желудок, почки; со слабой интенсивностью -- головной мозг, легкие, печень, семенники, яичники и щитовидная железа. Скорость увеличения веса животного самая большая в зародышевый период. Зигота имеет вес менее миллиграмма, через месяц вес зародыша увеличивается в несколько сот раз. В дальнейшем скорость роста веса уменьшается(табл.1)

Таблица 1. Изменение веса теленка в эмбриональный  период (по данным Г.А. Шмидта)

Возраст (мес)	Вес (кг)	Кратность увеличения веса за каждый месяц
1	0,0003	600,0
2	0,013	43,3
3	0,150	11,5
4	0,820	5,5
5	2,80	3,4
6	7,0	2,5
7	16,0	2,3
8	27,0	1,7
9	35,0	1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Биотехнология.

Биотехнология, как наука, которая использует биологические принципы в практической работе, опирается на достижения физиологии, биохимии, биоинженерии.

Наряду с традиционными методами селекции — чистопородным разведением и скрещиванием — методы биотехнологии должны стать важным рычагом совершенствования сельскохозяйственных животных. 
Используя ее методы: трансплантацию эмбрионов, клеточную инженерию, генетическую инженерию, хромосомную инженерию можно ускорить генетический прогресс в несколько раз.

Клеточная инженерия  возникла, когда появился метод соматической гибридизации (1960 г.), где при совместном культивировании двух линий онкологических клеток появлялся новый их тип. Новые клетки обладали высокой скоростью размножения без добавления в среду белков — факторов роста. По типу роста и морфологическим признакам эти клетки отличались от родительских. Ядра новых клеток имеют суммарное число родительских хромосом, а также маркерные гены. Клетки сливаются, когда у них повреждены мембраны.