Учебник специалиста-кинолога органов внутренних дел

Промежуточный мозг представляет собой последнюю часть ствола мозга. В нем сосредотачиваются все центростремительные пути для переключения их на последние нейроны, проводящие возбуждение к коре переднего мозга. В этой области мозга расположены центры, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма, а также регулирующие жировой, белковый, углеводный и водно-солевой обмен.

Передний мозг составляют два больших полушария, разделенных между собой глубокой продольной бороздой. В нижней части полушария соединены между собой большим количеством нервных волокон, образующих т.н. мозолистое тело, которое обеспечивает проводниковую функцию между полушариями. В полушариях различают 4 доли – лобную, теменную, височную и затылочную. (Рис. 13)

Полушария переднего мозга образовано серым и белым веществом. Пласт серого вещества, покрывающий поверхность полушарий, называется корой головного мозга. Она изрезана бороздками. Одни из них более глубокие и постоянные, другие – менее глубокие и непостоянные. Участки, расположенные между бороздами, называются извилинами.

Кора полушарий имеет очень сложное строение, она образована слоями нервных клеток и волокон, расположенных в определенном порядке. Отходящие от нервных клеток бесчисленные отростки переплетаются между собой. Короткие отростки связывают отдельные участки коры, а длинные выходят за пределы коры в белое вещество мозга.

Передний мозг, достигший своего наивысшего развития у человека, справедливо считают самым сложным и самым удивительным созданием природы. Функции этого отдела центральной нервной системы настолько отличаются от функций ствола и спинного мозга, что они выделяются в особую главу физиологии – физиологию высшей нервной деятельности. Этот термин введен великим русским физиологом И. П. Павловым. Под высшей нервной деятельностью он понимал поведение, деятельность, направленную на приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды, на уравновешивание с окружающей средой. В поведении животного, его взаимоотношениях с окружающей средой ведущую роль играет передний мозг.

Периферическая часть нервной системы осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движения, а также оказывает влияние на процессы обмена веществ, дыхания, выделения, поддержание постоянства внутренней среды организма.

Необходимо помнить, что каждая из описанных систем органов – только составная часть организма. Жизнедеятельность организма невозможна без какой-либо одной системы, как невозможна жизнедеятельность одной системы без остальных. В организме все взаимосвязано и взаимозависимо

Вопросы к теме

– Что такое клетка организма?
– Сформулируйте понятие ткани организма. Перечислите виды тканей.
– Как называется клетка нервной ткани? Каково ее строение?
– Какие системы органов выделяют в организме?
– Охарактеризуйте каждую систему органов.
– Опишите большой и малый круг кровообращения.
– В чем выражается ведущая роль нервной системы?

Глава 4. Основы генетики. Зависимость качеств от наследственности

и изменчивости

Генетика – это наука о наследственности и изменчивости организмов. Ее начало заложено в XIX веке работами Г. Менделя, который выявил основные закономерности наследования признаков родителей их потомством.

Наследственность – присущее всем организмам свойство передавать потомству характерные черты строения, индивидуального развития, обмена веществ, а следовательно, состояния здоровья и предрасположенности ко многим заболеваниям.

Передача потомству признаков предыдущих поколений называется наследованием. Механизмом этой передачи служит процесс размножения, как при простом делении клеток тканей, так и при половом размножении, когда объединение мужских и женских половых клеток (гамет) приводит к созданию нового организма, имеющего сходство с родителями и предками.

Изменчивость – свойство организмов, противоположное наследственности, проявляющееся в несходстве потомков с родственными поколениями. Она обусловлена с одной стороны, изменениями в наследственности родительских особей, а с другой – ответом каждого организма на воздействия различных факторов среды (климата, кормления, содержания и т.п.). Некоторые факторы среды, такие, как облучение, химические вещества, вирусы, могут существенно изменять наследственное вещество не только соматических клеток (клеток тела), но, что важнее, влиять на наследственность половых клеток, как родительского поколения, так и потомков. Возникает цепь наследственных изменений организма, называющихся мутациями. Мутационные изменения наследуются и передаются по поколениям – это так называемая наследственная изменчивость, которая является главным фактором в появлении наследственно обусловленных новых свойств и признаков.

Другие факторы внешней среды (кормление, климатические элементы и т.п.) вызывают изменения у организмов, которые не передаются потомству, т.е. не наследуются, и называются модификационной изменчивостью. Под влиянием наследственной и ненаследственной изменчивости у организмов формируется комплекс свойств, называемых фенотипической изменчивостью.

Для проведения правильного подбора родительских пар важно уметь определять и выделять из фенотипической изменчивости долю влияния наследственной и ненаследственной изменчивости. Чем больше доля участия наследственности в формировании признаков организма, тем эффективнее селекционная работа.

Современное представление о механизме наследственности основывается на особенностях двух типов молекул нуклеиновых кислот: ДНК и РНК, входящих в состав клеток. Нуклеиновые кислоты имеют нитевидную структуру молекулы и входят в состав хромосом – главных структур ядра клетки, а некоторые РНК находятся и в цитоплазме. Отдельные участки нитей нуклеиновой кислоты (ДНК) образуют гены, которые являются единицей наследственности и контролируют возможность образования определенного признака или свойства. Факторы среды или способствуют, или тормозят реализацию действия гена и тем самым влияют на формирование фенотипа организма.

Основным аппаратом наследственности является число и форма хромосом, характерных для каждого вида. В половой клетке их в два раза меньше (гаплоидное число, символ – n), чем в любой соматической клетке, где они составляют двойной (т.е. диплоидный, символ – 2n) набор хромосом в виде пар. В каждую пару входят одинаковые по величине и форме хромосомы. Набор хромосом в клетках называется кариотипом. Число пар хромосом в кариотипах колеблется у разных видов от 2 до 100. У собак кариотип телесных клеток содержит 78 хромосом, т.е. 39 пар, а в каждой половой клетке только одинарный набор, состоящий из 39 хромосом.

Кариотип клетки животного состоит из многих пар так называемых аутосомных хромосом и одной пары половых хромосом, обозначаемых буквами X и Y. У собак кариотип суки составляет 38 пар аутосом и пару половых хромосом XX, а кобеля – 38 пар аутосом и пару половых хромосом XY. Передача наследственных признаков происходит как через аутосомы, так и через половые хромосомы. Последние обуславливают наследование, связанное с половой принадлежностью животного.

При оплодотворении в потомстве в массе будет рождаться 50% сучек и 50% кобельков от сочетания XY хромосом сперматозоидов отца с Х-хромосомами яйцеклеток -самки.

Таким образом, передача различных признаков и свойств зависит от молекулярного строения нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), их генного состава. Процесс передачи этих наследственных элементов происходит при оплодотворении, когда слияние мужских и женских гамет половых клеток приводит к образованию нового организма с удвоенным набором хромосом. Единицей наследственности служит участок ДНК, называемый геном. Соответствующие гены отца и матери называют аллельными генами, обуславливающими конкретный признак.

По своему основному действию гены могут быть доминантными (обозначаются прописными буквами A, B, C и т.п.) и рецессивными (обозначаются соответственно строчными буквами a, b, c и т.п.). Доминантный ген С и его рецессивный ген с составляют пару аллельных генов, обуславливающих определенный признак.

Доминантные гены обеспечивают проявление определенного признака уже в первом (дочернем) поколении потомства, а рецессивный ген, полученный от другого родителя, не вызывает проявление этого признака и находится в генотипе потомка в недействующем, скрытом состоянии. Он может проявиться и оказать влияние только в том случае, если оба – и отец, и мать передали потомку этот рецессивный ген.

В результате слияния гамет родителей у потомка формируется генотип, т.е. набор генов обоих родителей. Если оба родителя имели доминантный ген С, то потомок будет иметь гомозиготный (однородный) генотип СС с доминантным проявлением признака в фенотипе. Если оба родителя несли и передали потомку рецессивный ген, то потомок будет гомозиготен по этому гену, его генотип будет записан сс, и в фенотипе выявится рецессивный признак.

Если же от одного из родителей получен ген С, а от другого ген с, то потомок будет иметь гетерозиготный (разнородный) генотип Сс, а по фенотипу выявится доминантный признак. При скрещивании гетерозиготных особей между собой (СсхСс) у их потомства наблюдается «расщепление» по фенотипу и появляются особи как с доминантным, так и с рецессивным признаком.

Рассмотрим пример с наследованием длины шерсти у собак. Короткая шерсть доминантна (G) над длинной (g). Если скрещивать гомозиготных короткошерстных собак (GG) с длинношерстными (gg), то их гаметы с генами G и g дадут в первом поколении (F

) гетерозиготное потомство Gg, по фенотипу оно будет однородным (короткошерстным), а по генотипу гетерозиготным.

Если далее скрещивать гетерозиготных собак первого поколения (F

) между собой (GgxGg), то во втором поколении (F

) будет иметь место расщепление как по фенотипу, так и по генотипу в соотношении 3:1 – 75% доминантных (короткошерстных) и 25% рецессивных особей (длинношерстных). По генотипам во втором поколении будет гомозиготных доминантных генотипов 25% (GG), гетерозиготных доминантных генотипов Gg – 50% и гомозиготных рецессивных генотипов gg – 25%, т.е. соотношение 1:2:1.

В этом примере иллюстрируется два закона Менделя:

1. Единообразие потомства первого поколения с доминантным проявлением фенотипа и гетерозиготным генотипом (Ll).

2. Расщепление во втором поколении потомства по фенотипам 3:1, а по генотипам 1:2:1.

Особый тип взаимодействия генов представляет наследование, сцепленное с полом. В половых хромосомах помимо гена, определяющего пол, находятся и гены других признаков. В результате наследственность, переданная Х-хромосомой (женской), отличается от наследственности, передаваемой Y-хромосомой (мужской).

Не всегда имеет место полное доминирование одного гена над другим. Встречаются случаи, когда уже при первом скрещивании образуется промежуточный тип. Например, при скрещивании гончих собак с лайками потомки получают полувисячее ухо. Это означает, что хотя стоячее ухо является рецессивным признаком, вислоухость не полностью доминирует над ним.

Количественные признаки (размер и живая масса тела, плодовитость, скорость бега у собак и т.п.) обусловлены влиянием многих генов. Это так называемый полигенный тип наследования, при котором наблюдается варьирование количественного признака от минимального до максимального значения. На внешнее проявление таких признаков оказывают существенное влияние факторы внешней среды, особенно кормление и условия содержания, без изменений в генотипе. Например, высота в холке у такс варьирует, но типичная низкорослость обусловлена наследственностью и действием многих генов.

Существенное значение в наследственности имеет множественное действие гена, заключающееся в том, что один и тот же ген может влиять на разные признаки, У собак действие такого гена вызывает, например, бесшерстность, дефекты и недоразвитие зубной системы.

Как уже упоминалось, под влиянием ряда внешних факторов (рентгеновские лучи, химические вещества), а также в результате изменения обменных процессов при старении организма в хромосомном наборе половых клеток могут происходить перестройки хромосом, вызывающие мутации (изменения в генах). Мутации могут происходить в виде поломок и перестроек самих хромосом, путем обмена участками между парными хромосомами. В процессе мутагенеза возможно даже изменение числа хромосом в виде утраты или добавки отдельных хромосом или путем увеличения числа пар хромосом (полиплоидия).

Мутационные изменения вызывают в большинстве случаев аномалии, уродства, болезни и гибель потомства. Если в приплоде некоторых самцов или самок регистрируются аномалии или наследственные болезни, то таких собак нельзя использовать в племенной работе.

Одной из важных характеристик, на основании которой можно судить о состоянии породы, ее прогрессе и недостатках, являются наследственные болезни собак.

Генетически обусловлены следующие болезни собак: дисплазия бедра и локтевого сустава, эпилепсия, гемофилия, прогрессирующая атрофия сетчатки, катаракта и т. д.

С выщеплением рецессивных гомозиготных генов связан также ряд дефектов, не являющихся заболеваниями:

Альбинизм – полная или частичная утрата пигмента шерстного покрова кожи и радужной оболочки глаз. Это явление необходимо отличать от нормального белого окраса шерсти, при котором сохраняется темная окраска глаз и мочки носа.

Недокус – нарушение согласованности роста верхней и нижней челюстей, при котором не происходит правильное ножницеобразное смыкание резцов. Гены, управляющие ростом верхней и нижней челюстей, независимы друг от друга. Показано, что при скрещивании собак длинномордых и короткомордых пород проявляется несогласованность действия генов.

Недостаток или излишек зубов – причина этих дефектов генетическая, точный механизм передачи признаков не установлен. Неправильный постав зубов обусловлен либо неполным доминированием генов, либо их количественным действием. Явление неполнозубости чаще проявляется у нормальных собак с крупными (относительно массы тела) зубами. При этом премоляры имеют массивные корни, что допускает возможность объединения соседних зубных закладок. Увеличение числа зубов (полиодонтия) более характерно для длинномордых собак и связано в основном с образованием двух зубов на одном корне.

Крипторхизм (отсутствие в мошонке одного или обоих семенников, в зависимости от этого различают односторонних и двусторонних крипторхов) – этот признак связан с половой Х-хромосомой. Двусторонние крипторхи стерильны, односторонние могут оплодотворять сук, передавая соответствующую наследственность.