Предполагается, что потомство перенимает некоторые качества внешности от своих родителей, но как тогда объяснить рождение животных с уникальным окрасом шерсти? Для объяснения этих явлений существует наука генетика. Благодаря ей мы имеем представление о наследственности и количестве хромосом у разных видов животных.

Особенности кариотипа собак и кошек

Каждая клетка организма имеет ядро, которое хранит в себе генетическую информацию. Основная ее часть заложена в специфических структурах – хромосомах – связанных цепочках генов, которые можно рассмотреть под микроскопом на стадии деления клеток.

Число и структура хромосом – специфичный для каждого вида живых организмов постоянный показатель, который носит название кариотип. Он определяет особенности наследования большинства признаков и свойств животного. Нарушение их количества или другие изменения могут стать причиной развития наследственных болезней, появления на свет нежизнеспособных особей или, наоборот, новых видов.

В каждой клетке содержится постоянное парное количество идентичных хромосом, характерное для вида: у домашней кошки их 38 (19 пар), у собаки – 78 (39 пар). Именно они определяют особенности внешности, здоровья и характера каждой особи. В половых клетках находится только часть (половина) этого набора, которая восстанавливается при оплодотворении.

Все пары хромосом, за исключением одной, имеют одинаковый внешний вид (форму и размер) и отвечают за развитие одних и тех же признаков, тогда как одна пара содержит хромосомы разной величины, которые отвечают за половые признаки:

• Х — отличается большим размером и определяет женский пол,
• У – характеризуется меньшим размеров и обозначает мужской пол.

От особенности их слияния зависит пол будущего потомства: если при оплодотворении встречаются женские и мужские клетки с Х-хромосомами – развивается женская особь, если же одна из них содержит У-тип – появляется мужская особь.

Принципы наследственности

Заложенная в хромосомах генетическая информация называется генотип, а внешнее проявление этих особенностей – фенотип. Все гены расположены парами (по одному от кобеля и суки) – аллелями, которые включают:

• доминантный ген – преобладает в паре, является более сильным и обеспечивает проявление определенных признаков внешности уже у потомства первого поколения;
• рецессивный – подавляется доминантным и находится в скрытом состоянии до «лучших времен».

Если соединяются два рецессивных гена, полученных от отца и матери, то получается потомство с внешностью не похожей ни на одного из родителей. Например, у черной суки и пепельного кобеля вполне может появиться потомство кремового цвета, если у обоих присутствовал подавляемый ген, обеспечивающий кремовый окрас.

К числу наследуемых признаков относятся:

• окраска шерсти;
• пигментация глаз;
• структура шерстного покрова (длина);
• размеры и форма ушной раковины, постановка ушей;
• длина и форма хвоста и др.

Особенности хромосомного комплекса

Анализ хромосомного набора имеет значение в процессе отбора животных, выбраковки дефектных особей для обеспечения чистоты породы, а также изучения влияния разных факторов на стабильность генома. Важным условием при этом является тщательный и достоверный учет отклонений экстерьерных, физиологических и морфологических качеств собак. Владельцы должны осознавать важность правдивой информации о качестве приплода без укрытия дефектов.

Важным условием для проявления и распространения желательных для породы качеств являются надлежащие условия кормления, воспитания и обучения животных. Они являются одним из факторов, отвечающих за генетический потенциал породы, раскрытие «спящих» генов, которые совершенствуют существующую либо влияют на формирование новой породы.

Не так давно Discovery рассказал всему миру о том, кто они на самом деле, эти животные с синдромом Дауна, взорвавшие интернет. Благо, в мире есть высококвалифицированные ветеринары, которые помогли расставить все точки над «i».

Выяснилось, что у братьев наших меньших хромосомный состав отличается от того, который присущ человеку. А потому можно смело говорить, что в организме животного нет предпосылок, дабы развивались генные мутации, характерные для синдрома Дауна.

Помните Кинни, тигра, которого вирусные заголовки прозвали умственно отсталым? Оказывается, причина деформации его мордочки в том, что это результат неудачного скрещивания и уж точно не хромосомной мутации. Белые тигры почти не водятся в дикой природе, но ради уникального меха их стали незаконно разводить. В результате близкородственного скрещивания у этих животных возникли генетические мутации. Благо, в 2011 году Американская ассоциация зоологов запретила подобные скрещивания.

Правда, Кинни – не единственный бедолага, на которого повесили ярлык больного с синдромом Дауна. Так, это Отто, котенок, проживавший ранее в Турции. Он родился в 2014 году и прожил всего 2 месяца. СМИ пришло к выводу, что причиной его кончины стал вышеупомянутый синдром. А на самом деле, как вы уже успели догадаться, кошкам не свойственно подобное заболевание.

И немного научных объяснений

Каждая человеческая клетка содержит 23 пары хромосом. Синдром Дауна – это генетическое заболевание, причиной которого является наличие лишней, третьей копии 21-й паре хромосом. Как и любой биологический организм, животные тоже могут иметь отклонения при рождении. Но у них не бывает синдрома Дауна. Ведь это исключительно трисомия по 21-й паре хромосом у человека, т.е. лишняя хромосома. Все остальные генетические нарушения у человека имеют другие названия и симптомы. У животных могут быть какие-то мутации, но в большинство случаев их не выявляют и такие особи живут недолго.

То есть те картинки, которые мы видим в интернете под названием «Животные с синдромом Дауна» на самом деле демонстрируют представителей фауны с различными заболеваниями, для которых общими являются физиологические деформации. Так, у тигра Кинни широко расставленные глаза и маленькая мордашка обусловлены инбридингом, формой гомогамии. Она возникает, когда скрещиваются близкородственные формы. У котенка Отто с аномальными чертами мордашки было заболевание, вызванное или генетической мутацией, или гормональным дисбалансом.

Обезьянки и синдром Дауна

Да-да, мы знаем, что ранее писали о том, что животным не присуще это заболевание. Но везде есть исключения, правда? Так, обезьяны – единственные, кто может страдать от синдрома Дауна. У них обычно 24 пары хромосом, а у некоторых была выявлена копия в 22-й паре, которая по своим свойствам очень похожа на копию в 21-й паре хромосом, возникающую у людей с этим синдромом.

Согласно исследованию, проведенному в 2017 году, у одного шимпанзе с дополнительной 22-й хромосомой наблюдались дефекты роста, проблемы с сердцем и некоторые другие симптомы, схожие с генетической аномалией, присущей некоторым людям. Тем не менее, исследователи заявляют, что это состояние шимпанзе уж очень напоминает синдром Дауна, но нельзя пока утверждать, что это он и есть. Кроме того, подобный случай стал лишь вторым зарегистрированным.

В любом случае, будь то шимпанзе, котенок или тигр, животные с синдромом Дауна, которых вы можете найти в интернете, и вовсе не являются таковым.

Главная цель этого раздела - представить читателю все этапы формирования организма кошки. А также ознакомить его с факторами влияния на формирование соответствующего определенным породным признакам облика кошки и с условиями создания ее разнообразных окрасов. После прочтения его вы будете твердо уверены, что от черного кота и красной кошки ни при каких обстоятельствах не может быть получен белый котенок. (А впрочем, все может быть, ведь не зря генетику называют наукой о вероятностях.)
Каждый человек, и интересующийся кошками, и абсолютно к ним равнодушный, знает, что бывают они самые разные. А вот почему одна из них рыжая, другая кудрявая, а у третьей - висячие ушки, наверное, знают не все. Хотя предполагают, что облик новорожденного котенка зависит не от времени года и уж точно не от погоды в день его рождения, а от качеств его родителей, переданных ему в дар по наследству. Но если все так достаточно просто, то как объяснить появление кремового короткошерстного сына и пестрой черепаховой дочери у длинношерстной красной (не кремовой) мамы-кошки и короткошерстного черного папы-кота? А может, в разведении этих загадочных существ не существует никаких правил?
Именно для того, чтобы получить ответы на эти вопросы, и существует наука генетика. Мать двух сестер - серьезной и дисциплинированной по имени Наследственность и взбалмошной, талантливой и непредсказуемой по имени Изменчивость.
Именно благодаря неугомонному характеру последней все живое вокруг имеет такое многообразие форм и расцветок (сколько образов, лиц, сколько видов, сортов и пород). Как скучна и однолика была бы без нее жизнь!
И кто знает, до чего бы она доигралась, не будь с ней рядом ее сестры, устанавливающей определенные правила и границы изменчивости, систематизирующей это многообразие в определенные законы, в соответствии с которыми строится основа всех живых организмов - клетка. Каждая клетка имеет свое ядро, содержащее некие тела в виде полосок (палочек) и обладающее набором генетической информации.
Основная часть этой информации, названной геномом, заложена в особых структурах клеточного ядра - хромосомах. Названы они так (в связи с их свойством поглощать цвета) немецким биологом В. Флеммингом, разработавшим технику окрашивания, которая позволила более четко разглядеть эти палочки.
Каждая хромосома является комплексом ДНК и белков. Каждый вид живых организмов имеет свой, постоянный и отличный от других хромосомный видовой набор. Внешне хромосомы выглядят как длинная нить с нанизанными на нее сотнями бусинок. Каждая бусинка - это ген. Причем каждый ген имеет строго фиксированное место на хромосоме, которое называется локусом (только малая часть генома представлена неядерными структурами), и управляет отдельной особенностью (признаком) или группой особенностей (признаков) индивидуума.
Хромосомы размешены парами. Так, у человека 23 пары хромосом, а у домашней кошки их 19. Эти 38 хромосом и содержат индивидуальный "проект" какой-либо кошки. За исключением половых клеток - X и Y, где каждая хромосома представлена в единственном экземпляре, следовательно, имеет одинарный хромосомный набор. Остальные 18 - полные гомологи, то есть каждая из них обладает двойным набором и имеет свою пару. Последняя пара, имеющая одинарный хромосомный набор, ответственна за пол котенка. Она может быть представлена как одинаковыми, так и разными хромосомами. Две одинаковые гомологичные хромосомы XX - кошка, две разные хромосомы XY - кот.
В процессе оплодотворения будущий организм получает одну из ХХ-хромосом гомологичной пары матери и одну - Х- или Y-хромосому от отца. Следовательно, пол котенка зависит именно от отца (точнее, от того, какой именно «хромосомой» он его «осчастливит»). Таким образом, котята получают половину наследственных характеристик от одного родителя, половину - от другого. После этого сперматозоид и яйцеклетка образуют в процессе репродукции новую оплодотворенную яйцеклетку, или зиготу. Зигота находится в матке, где развивается, делится в соответствии с программой, заложенной в ней наследственностью.
Каждый вид характеризуется набором хромосом определенной формы. Хромосомный набор, характерный для половых клеток, носит название геплоидного набора. Вместе с половыми клетками он получает двойной набор информации, в соответствии с которым и произойдет его дальнейшее строение. Этот гениальный, строго отлаженный процесс проходит под контролем множества факторов, влияющих на конечный результат этого воистину уникального священнодействия. И все же стоит только педантичной наследственности отвернуться - гены попадают под влияние изменчивости и, претерпевая изменения в своем строении, начинают изменяться, вследствие чего наследственный признак, за который ответствен данный ген, проявляется подругому. Изменение генетического аппарата клетки, которым обусловлено изменение признаков и вариаций свойств организма, называется мутацией. Если это новое проявление окажется для популяции благоприятным (сделает его более сильным, более совершенным), мутация будет закреплена. В случае неудачи - ослабления организма, ведущего к болезням и уродству, мутация обречена на угасание путем естественного отбора.
Ответственными за наследственные свойства и признаки, функциональные единички хромосом, являются независимые друг от друга материальные частицы - гены. Одни из них определяют особенности строения глаз, формы головы, ушей, хвоста, другие - длину, структуру и окрас шерсти. Есть среди них и такие, которые при определенных комбинациях определяют предрасположенность к определенным дефектам. В строгом соответствии с законом, определенным им наследственностью, каждый ген занимает в своей хромосоме строго определенное ему место (локус). В соответствии с парным расположением хромосом так же, парами, в них представлены гены. Это два варианта одной характеристики. Расположенные по соседству в одном локусе гены называются аллельными или аллелями. Из этого следует, что гены существуют как аллельные вариации! Особи, получившие в наследство от отца и матери идентичные аллели одного локуса, называются гомозиготными, а разные - не совпадающие - гетерозиготными. Доминантным называется преобладающий при передаче своих признаков аллель. Подавляемый им, соответственно, называется рецессивным. Явление, происходящее при этом, выраженное в подавлении аллелем одного гена, проявления аллелей других генов называется эпистазом.
Каждый ген, обнаруживаемый у человека или животного, получает название. Для обозначения аллелей этого гена используют одну две начальные буквы его английского наименования (например, ген Black доминантного черного окраса, его аллель обозначена В). Генетическая информация, заложенная в организме, называется генотипом, ее внешние проявления - фенотипом.
Гены, влияющие на проявления других генов, называются модификаторами.
Теперь, ознакомившись с аллелями, можно вернуться к истокам генетики, которыми являются три первых ее закона, выведенные в середине 60-х гг. XIX в. монахом Грегором Менделем, не иначе как по велению свыше заинтересовавшимся различной окраской и формой гороха, растущего в монастырском саду. Таким образом, самый обычный горох плюс наблюдательный и очень любопытный человек положили начало науке, изучающей воздействие как внешних, так и внутренних факторов на формирование организма с возможностью вмешательства и коррекции этого процесса.

Каждый, кто интересуется кошками, знает, что породы существуют самые разнообразные, а почему понимают далеко не многие. Предположительно, что котенок берет некоторые качества внешности и характера от мамы и папы, но вот как пояснить рождение кремового котенка у пепельной мамы и черного папы? Для того, чтобы получить ответы на эти вопросы и существует генетика. Генетика – это мать наследственности и изменчивости. Именно благодаря последней, мы имеем такое разнообразие окрасов и не только их. Кто знает до чего бы доигралась изменчивость, если бы наследственность не устанавливала для нее четкие рамки.

Каждая клетка в организме кошки имеет ядро, внутри него хранится генетическая информация, основная часть ее заложена в хромосомах. Каждая хромосома в свою очередь состоит из ДНК и белков. Каждый вид живых организмов отличается своим собственным видовым набором хромосом. У домашней кошки их 19 пар. Именно хромосомы определяют внешность, характер, здоровье кошки. Как и у людей, у кошек есть X и Y хромосомы. Сочетание XX даст кошку, а XY соответственно кота. Пол котенка полностью зависит от отца. Каждый ген имеет свое четкое место в структуре хромосом, которое носит название локус.

Генетическая информация, заложенная в организме кошки, носит название «генотип», а то, как внешне проявляются все эти особенности, называется «фенотипом». Еще есть гены модификаторы, которые определяют проявление того или иного признака.

Все гены расположены попарно. Каждая пара носит название аллели. Один ген от папы и один от мамы. Ген, который преобладает, носит название доминантный, а который подавляется рецессивный. Доминантный ген более сильный он проявится во внешности (фенотип), а рецессивный сохранится в генотипе до, так называемых лучших времен. Если встречаются два рецессивных гена, то получается, что котенок не похож ни на кота ни на кошку. Как в вышеуказанном примере у пепельной мамы и черного папы родился ребенок кремового цвета. Следовательно, у обоих был подавляемый ген, который отвечал за кремовый окрас.

Хромосома – особая структура в ядре клетки, содержащая наследственную информацию. В ее состав входят молекулы ДНК и белки. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) хранит и передает информацию последующим поколениям и реализует программу развития вида животного организма. Хромосомы могут принадлежать двум видам живых организмов:

• эукариотам, это почти все живые организмы на планете;
• прокариотам, простейшие одноклеточные, не обладающие четко сформированным ядром.

Внешне, хромосома напоминает нитку с нанизанными бусинками, каждая из которых является геном.

Число хромосом и их структурный состав для каждого биологического организма постоянен, и называется кариотипом, который определяет признаки и определенные особенности, наследуемые организмами. Изменения в структуре и количестве хромосом могут вызывать болезни и мутации, приводящие к появлению неспособных выжить особей, или наоборот, новых разновидностей.

На клеточном уровне

В клетке всегда одинаковое количество пар хромосом, характерное для живого существа. Они определяют внешний вид, характер, состояние здоровья и даже особенности поведения.

Ситуация с клетками, отвечающими за принадлежность к полу, обстоит иначе. Каждая такая клетка (сперматозоид или яйцеклетка) содержит лишь половину полного набора хромосом. После оплодотворения, набор восполняется. Все парные хромосомы имеют одинаковую структуру и вид. Они отвечают за определенные признаки и свойства популяции. Одна пара состоит из хромосом разных хромосом, и отвечает за пол живого организма. X-хромосома – женский, Y-хромосома – мужской. Если в процессе оплодотворения соединяются две X-хромосомы – женская и мужская, то на свет появится особь женского пола, если участвуют X-хромосома и Y-хромосома, то мужская.

Современная генетика дает точный ответ на вопрос, сколько хромосом у кота или кошки. Хромосомный набор состоит из 19 парных хромосом, следовательно, всего их в клетках пушистых любимцев 38. У любого вида живых организмов количество хромосом неизменно. Например, собаки имеют 78 хромосом, человек – 46. Учеными пока не полностью разгадана связь между количеством хромосом и видом живого существа. Например, некоторые виды папоротников в геноме имею до 512 штук.

Принцип наследования и что наследуют кошки?

Генетическая информация, переданная от предков, названа генотипом. Внешние ее проявления фенотипом. Гены соединяются в пары, по одному от каждого родителя и могут включать доминантные – сильные, признаки которого проявятся у потомка, рецессивные – слабые, которые остаются в организме в скрытом состоянии. Соединение рецессивных генов, полученных от родителей, может привести к внешности потомка, не похожей на них. У черной кошки и дымчатого кота могут появиться кремовые котята, если у них присутствовал рецессивный кремовый ген.

Хромосомы передают потомку информацию, отвечающую за:

• расположение, форму и размер ушей;
• цвет, длину, структуру шерстяного покрова;
• форму, длину и толщину хвоста;
• заболевания.

Закономерности наследования генов используются специалистами для выведения пород кошек с заданными особенностями. Но ошибочно будет полагать, что для этого необходимо лишь знание генов, за какие признаки они отвечают и основы селекционной работы. На практике, необходимо знать и принципиальные механизмы работы генов, которые пока не достаточно изучены.

Одновременно осложняет и расширяет возможности выведения новых пород комбинации генов, которых 20 лет назад было всего около 20, а сегодня насчитывают более 2 тысяч. Первостепенную важность при отборе и выбраковки особей для породистого разведения играет рассмотрение комплекса хромосом кошек. При этом учитываются все обнаруженные в нем отклонения, а также изъяны во внешнем виде.

Иногда в наборе хромосом случаются мутации, и рождаются кошки с деформациями внешности или с болезнью Дауна. Дать прогноз касательно первого явления возможно, а вот со вторым сложнее, поскольку исследований возможных происхождений этого заболевания не так много.

Генетика – достаточно молодая наука, которая изучает механизмы наследования тех или иных признаков живыми организмами, а также законы и закономерности этого наследования. Расшифровка гена кошки помогает узнать, сколько хромосом у кошек и других животных, какое потомство принесет особь, не допустить продолжения негативных мутаций и помочь сохранить чистоту породы.

Интересное о кошках собрано в этом видеоролике

Генетика помогла найти ответы на множество загадок, которые скрыты в организме всех живых существ, например, где хранится наследственная информация и на что она влияет. На самом деле, от генов зависит многое: и внешность, и здоровье. Это применительно и к нашим четвероногим друзьям - кошкам.

Что такое хромосомы

Хромосомы - структуры, содержащиеся в клетках живых организмов. В каждой хромосоме заключена одна скрученная молекула ДНК - главного хранителя генетических данных. Соответственно, хромосомы в организмах живых существ нужны для:

• хранения наследственной информации;
• передачи её с помощью репликации (удвоения) молекулы ДНК и передачи её копии дочерним клеткам, образовавшимся в результате деления.

Ген - участок молекулы ДНК, содержащий целостную информацию о каком-либо признаке или свойстве организма.

У каждого вида животного или растения определённое число хромосом, которое не меняется в течение жизни. Они располагаются парами, поэтому в норме их всегда чётное количество. Нечётное число означает хромосомный дефект, например, 47 хромосом у человека (синдром Дауна).

Видео: генетик Валерий Ильинский рассказывает о ДНК

Хромосомы у кошки

У домашней кошки 19 пар хромосом, соответственно, всего их 38. В каждой хромосоме содержится более 25 тысяч генов.

Количество хромосом не зависит от породы; детали внешности связаны не с числом хромосом, а комбинацией генов и их расположением.

Кариотип (хромосомный набор) домашней кошки состоит из 19 пар хромосом

У кошек, как и других организмов, размножающихся половым путём, есть пара половых хромосом (XX). У котов она имеет вид XY, также как у большинства млекопитающих и человека. Их сочетание определяет пол котёнка. Кроме того, хромосомы отвечают за окраску. Гены передаются котятам по одному от кота и кошки. Один из них доминантный - более сильный и определяющий проявление своих признаков у котят. Другой - рецессивный, он угнетается доминантным. И когда сходятся два рецессивных - от кота и кошки, то получаются котята, не похожие ни на того, ни на другого.

У кошек ген цвета находится в половых хромосомах, поэтому окраска котёнка связана и с полом

Прочие хромосомы, не связанные с полом, называются аутосомами.

В том, что касается расположения генов на хромосомах, мы ближе к кошачьим, чем к какой-либо другой группе млекопитающих, за исключением разве приматов. Параллели между человеческими и кошачьими генами могут привести к созданию новых методов лечения некоторых болезней.

Стефен О’Брайан, американский генетик

https://www.nkj.ru/archive/articles/2584/

Таблица: количество хромосом у разных живых существ

Хромосомные дефекты у кошек

Встречаются отклонения, связанные с числом хромосом или расположением генов в них. Такие дефекты могут придавать особенности внешности питомца или же вызывать болезни и нарушения развития. Чаще всего увеличение количества хромосом влияет на половые признаки животного:

• лишняя половая хромосома (XXY, синдром Клайнфелтера) у кота обычно приводит к невозможности воспроизводства потомства;
• отсутствие одной половой хромосомы у кошки (X0) приводит к бесплодию.

В случае «поломки» хромосом и неправильного расположения либо комбинации генов при слиянии половых хромосом или делении аутосом может возникать гермафродитизм животного. В таком случае у кошки или кота одновременно присутствуют и яички и яичники. Вообще же в редких случаях могут возникать какие угодно хромосомные мутации, приводящие к заболеваниям или дефектам внешности животного.

Красавицы бурмезы (бурманские кошки) склонны к бесплодию в результате отсутствия второй X-хромосомы

Добавочная хромосома у кота также может давать черепаховый окрас, который чаще всего сочетается с уже упомянутым синдромом Клайфелтера. Хромосомный набор в таком случае состоит из 39 хромосом. Дело в том, что ген цвета у кошек содержится только в X-хромосомах, поэтому у кошки-девочки могут сочетаться чёрный и рыжий пигменты шерсти (XX), а у нормального кота есть только один цвет (XY). Лишь в редком случае наличия добавочной хромосомы (XXY) у кота может присутствовать трёхцветная окраска.

Видео: коты с научной точки зрения

Вещества, вызывающие генетические мутации

Хозяевам домашних кошек будет полезно помнить о веществах, которые могут вызвать мутации генов животного и, как следствие, его бесплодие и смертельные болезни. Также они влияют на плод беременной кошки, могут привести к появлению врождённых уродств или выкидышу. К этим веществам (и лекарствам, в которых они содержатся) относятся:

• химикалии (свинец, меркурий, 2,4,5-Т(триметилбензол));
• карбарил;
• хлорпромазин;
• циклофосфамид;
• цитозин-арабинозид;
• дихлорвоз;
• эритромицин;
• гризеофульмицин;
• галотан;
• фенобарбитал;
• фенилбутазон;
• примидон;
• стрептомицин;
• теофиллин;
• винкристин;
• некоторые лекарственные препараты, применяемые в ветеринарии кошек, например:
  • Адриамицин;
  • Линдан.
• все транквилизаторы (Элениум, Сибазон, Тазепам, Мазепам и др.).

Нужно беречь кошку от контакта с этими веществами, а упомянутые лекарства использовать, только если речь идёт о спасении жизни кошки, и другого лечения не существует.

Хромосомы - это место хранения генетической информации - сжатой молекулы ДНК, содержащей в себе тысячи генов. Они отвечают за строение организма и его внешние проявления. В случае поломки или неправильного количества хромосом могут возникать болезни, нарушения развития кошки или отличительные черты внешности.