С какой целью в селекционной работе производят скрещивание?

7 ответов на вопрос “С какой целью в селекционной работе производят скрещивание?”

  1. Ipofiner Ответить

    ?
    Вопрос 1. Что называют породой; сортом?
    Породой и сортом (чистой линией) называют искусственно созданную человеком популяцию организмов, которая характеризуется специфическим генофондом, наследственно закреплёнными морфологическими и физиологическими признаками, определённым уровнем и характером продуктивности.
    Вопрос 2. Какие основные методы селекции вы знаете?
    Гибридизация (скрещивание) и искусственный отбор — главные методы селекции растений и животных.
    Скрещивание как способ увеличения наследственной неоднородности особей сорта или породы, получения исходного материала для искусственного отбора. Виды скрещивания: близкородственное (скрещивание особей одного сорта или породы) , неродственное (скрещивание особей разных сортов, пород, разных видов) .
    Искусственный отбор — сохранение селекционером для размножения особей с нужными человеку признаками, не всегда полезными для самого организма, в отличие от естественного отбора, который сохраняет особей с полезными им признаками.
    Вопрос 3. Сравните массовый отбор и индивидуальный отбор. В чём их сходство и отличия?
    В растениеводстве по отношению к перекрёстноопыляющимся растениям нередко применяют массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют только растения с нужными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определёнными признаками. Так были выведены сорта ржи (например, сорт Вятка). Сорт, получаемый этим способом, генетически неоднороден, и отбор время от времени приходится повторять. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к получению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путём отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений.
    Вопрос 4. С какой целью в селекционной работе производится скрещивание?
    При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях гибриды первого поколения отличаются повышенной жизнеспособностью и мощным развитием. Это явление, получившее название гетерозиса или гибридной силы, объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов.
    Вопрос 5. Какие межвидовые гибриды вам известны?
    Одно из выдающихся достижений современной селекции – разработка способов преодоления бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в начале XX в. советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки его состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.
    Впоследствии удалось получить гибрид пшеницы с пыреем. На основе этого гибрида был выведен новый сорт пшеницы – зернокормовой, который за три укоса в сезон даёт до 300–450 ц/га зелёной массы.
    Методами отдалённой гибридизации получена также новая зерновая и кормовая культура – гибрид пшеницы с рожью. Этот гибрид, названный тритикале, удачно сочетает ценные признаки пшеницы и ржи, давая большие урожаи зерна и зелёной массы с высокими питательными качествами.
    Вопрос 6. Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?
    Нередко в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Широко распространены полиплоидные сорта клевера, сахарной свёклы, турнепса, ржи, гречихи, масличных растений.
    Вопрос 7. Чем отличаются методы одомашнивания, применявшиеся первобытным человеком, от современных?
    Современный человек использует в своей селекционной работе методику сознательного отбора. Она заключается в том, что селекционер ставит перед собой определенную задачу и ведет отбор по одному-двум признакам. Такой подход позволяет достигнуть больших успехов за относительно короткое время. Первобытные люди не ставили себе цели вывести какую-либо определенную породу или сорт. Но в пищу они использовали худших животных и растения и, напротив, сохраняли ценные организмы (самую удойную корову, кур, которые несут большие яйца). Такой метод называется бессознательным отбором. Его значение и скорость образования сорта (породы) значительно ниже.
    Вопрос 8. Какие породы животных и сорта растений характерны для вашей местности? Какими особыми признаками они обладают?
    В Московской области выращивают тритикале. Он удачно сочетает ценные признаки пшеницы и ржи, давая большие урожаи зерна и зелёной массы с высокими питательными качествами.
    Вопрос 9. Если у вас есть домашние питомцы, подготовьте сообщение о породе, к которой они относятся. Как была выведена эта порода? В чём её особенности и преимущества? Какие условия необходимы для содержания животных такой породы?
    Мопсы, как и многие другие породы собак с плоской мордой, были выведены в Китае. Там они считались мудрыми священными собаками за их глубокие, крупные складки на лбу. Они были окружены вниманием и заботой, у них даже были свои слуги. Предками мопсов считаются тибетские сычуаньские собаки. Во II в. до н.э., мопсы были известны по всей Азии. Наибольшей популярностью мопсы пользовались во времена династии Сун. После короткого забвения, эта порода стала вновь популярна в Пекине в конце XVII века. В Европе мопсы известны с XVI века, особенно популярны мопсы были в Нидерландах. В замке Винненталь даже установлен памятник мопсу (любимой собаки графа). В России мопсы известны с конца XVIII в., их содержали дворяне. Но в ходе революции 1917 г. почти все “буружуйские” собаки были уничтожены, разделив судьбу своих хозяев. Даже был издан указ о запрете содержать мопсов, и только после падения железного занавеса, этих очаровательных собак стало больше.
    Сейчас мопс – одна из любимейших пород в России, мопсов очень любят знаменитости, хозяин собаки всегда улыбчив.
    Вопрос 10. Объясните в классе, почему в селекции растений и животных применяют разные методы.
    Методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных. Животные размножаются только половым путем, а количество особей в потомстве невелико. В связи с этим при подборе селекционеру важно определить наследственные признаки, которые непосредственно у производителей могут не проявляться, например наследственные признаки самцов по жирномолочности или яйценоскости. Поэтому значительную роль приобретает оценка животных по их родословной и по качеству их потомства. Часто большое значение имеет учет экстерьера, т. е. совокупности внешних признаков животного.
    Вопрос 11. Согласны ли вы с утверждением, что исходный материал местного происхождения представляет большую ценность для селекционной работы? Объясните свою точку зрения.
    Исходный материал селекции — обнаруженные среди культивируемых сортов, в дикорастущей флоре или искусственно созданные с помощью гибридизации, мутагенеза и полиплоидии в той или иной мере разнообразные популяции, которые служат источником ценных форм для отбора. Удачный выбор исходного материала в значительной мере предопределяет успех селекционной работы. Исходный материал должен обладать определенными качествами. Во-первых, он должен быть достаточно разнообразным по сочетаниям хозяйственно важных признаков. Во-вторых, взятая в качестве исходного материала популяция растений должна быть возможно больше насыщена формами, соответствующими цели селекционной работы.

  2. Sotran Ответить

    Что лежит в основе создания пород животных и сортов культурных растений?
    Ответ
    Сначала человек создает наследственное разнообразие с помощью дальнеродственных или межвидовых скрещиваний, искусственного мутагенеза и т.п. Затем проводится искусственный отбор: для размножения выбираются особи, у которых наиболее выражены полезные человеку признаки.
    С какой целью проводят в селекции близкородственное скрещивание. Какие отрицательные последствия оно имеет?
    Ответ
    Близкородственное скрещивание повышает вероятность перехода рецессивных признаков в гомозиготное состояние и их проявления в фенотипе. Таким образом селекционеры закрепляют полезные признаки. При этом вредные рецессивные мутации тоже проявляются.
    С какой целью в селекции растений производят скрещивание особей разных сортов?
    =С какой целью в селекции растений применяют межлинейную гибридизацию?
    Ответ
    1) Чтобы получить новые комбинации генов – создать наследственное разнообразие, которое является материалом для искусственного отбора.
    2) Чтобы получить эффект гетерозиса.
    Известно, что хвост самца японского петуха декоративной породы достигает 10 метров. Поясните, как эта порода была выведена человеком. Почему птицы с такой длиной хвоста не встречаются в природе?
    Ответ
    1) Человек вывел такую породу путем искусственного отбора: в каждом поколении для размножения выбираются петухи с самым длинным хвостом.
    2) В дикой природе петухи с стаким длинным хвостом не смогут выжить, будут уничтожены хищниками.
    Чем культурные растения и домашние животные отличаются от своих диких предков? Приведите не менее трех различий.
    Ответ
    1) Они обладают полезными для человека признаками, высокой продуктивностью.
    2) Их приспособленность к условиям окружающей среды ослаблена.
    3) У них намного выше диапазон изменчивости (много различных пород и сортов).
    Каково значение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова?
    Ответ
    Позволяет, зная признаки одного вида, целенаправленно искать такие же признаки у близкородственных видов. Помогает подбирать материал для селекции.
    Чем характеризуется явление гетерозиса?
    Ответ
    Гетерозис (гибридная сила) – это явление, при котором гибридное потомство первого поколения очень сильно превосходит родителей по жизнестойкости, продуктивности и т.п.
    Почему эффект гетерозиса проявляется только в первом поколении?
    Ответ
    Эффект гетерозиса обеспечивается определенным сочетанием генов (большим количество гетерозигот). В следующем поколении при половом размножении это сочетание генов исчезает.
    Почему методы полиплоидии и искусственного мутагенеза, применяемые в селекции растений, не применимы в селекции животных?
    Ответ
    Животные стоят дороже, чем растения, развиваются дольше, поэтому опасные для жизни животного методы применять невыгодно. (Полиплоидные животные не выживают. Искусственный мутагенез случаен, обработка мутагенами может привести к смерти животного.)
    Что такое искусственный мутагенез и для чего его применяют?
    Ответ
    Искусственный мутагенез – это метод селекции, при котором у организмов искусственно вызываются мутации (с помощью радиации, химических мутагенов и т.п.). Его применяют для создания наследственного разнообразия.
    Задания части А по этой теме

  3. Dracula_Snow Ответить

    ?
    ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
    Вопрос 1. Что называют породой; сортом?
    Породой и сортом (чистой линией) называют искусственно созданную человеком популяцию организмов, которая характеризуется специфическим генофондом, наследственно закреплёнными морфологическими и физиологическими признаками, определённым уровнем и характером продуктивности.
    Вопрос 2. Какие основные методы селекции вы знаете?
    Гибридизация (скрещивание) и искусственный отбор — главные методы селекции растений и животных.
    Скрещивание как способ увеличения наследственной неоднородности особей сорта или породы, получения исходного материала для искусственного отбора. Виды скрещивания: близкородственное (скрещивание особей одного сорта или породы) , неродственное (скрещивание особей разных сортов, пород, разных видов) .
    Искусственный отбор — сохранение селекционером для размножения особей с нужными человеку признаками, не всегда полезными для самого организма, в отличие от естественного отбора, который сохраняет особей с полезными им признаками.
    Вопрос 3. С какой целью в селекционной работе производят скрещивание?
    При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях гибриды первого поколения отличаются повышенной жизнеспособностью и мощным развитием. Это явление, получившее название гетерозиса или гибридной силы, объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов.
    Вопрос 4. Что такое гетерозис?
    Гетерозис – превосходство детей над родителями по продуктивности, плодовитости, жизнеспособности. Проявляется только в F1, чтобы поддерживать гетерозис в течении нескольких поколений используют особый вид скрещивания – переменная. Гетерозис получается при спаривании гомозиготных, разных по генотипу родителей, чтобы у детей возросла гетерозиготность, но и в этом случае гетерозис бывает не всегда, а только при удачном сочетании родительских генов.
    Вопрос 5. С какой целью в селекции применяются мутагены?
    С открытием мутагенного эффекта радиации и химических веществ развернулись работы по получению индуцированных мутантов. Индуцированные рентгеновскими лучами мутанты ячменя получены А. Густафссоном. Среди них отобраны формы с повышенной урожайностью зерна, а также ставший теперь знаменитым мутант с укороченным стеблем. Аналогичные мутанты были выделены затем у многих злаков. Они отличаются устойчивостью к полеганию и дают большие преимущества при машинной уборке. Кроме того, короткая и твёрдая соломина даёт возможность вести дальнейшую селекцию на увеличение размера колоса и массы семян без опасения, что повышение семенной продуктивности приведёт к полеганию растений.
    С помощью мутагенов получают и мутации мужской стерильности, используемые далее в селекционных программах, при получении гетерозизных гибридов сахарной свеклы, риса и других культур. Работы по применению химического мутагенеза в селекции растений и животных широко развёрнуты.
    Вопрос 6. Перечислите известные вам мутагенные факторы.
    Чтобы повысить частоту мутаций необходимо воздействовать на клетки различными мутагенными факторами, такими как:
    1. Ультрафиолетовое излучение;
    2. Химическими соединениями не встречающимися в природе (пестициды, некоторые лекарственные препараты и др.)
    3. Органическими и неорганическими соединеними естественного происхождения (окислы азота, нитраты, радиоактивные соединения, алкалоиды).
    ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
    Вопрос 1. Что такое массовый отбор; индивидуальный отбор? Расскажите, как они проводятся.
    Массовый отбор — это выделение группы особей, сходных по одному или комплексу желаемых признаков, без проверки их генотипа. Например, из всей популяции злаков того или иного сорта для дальнейшего размножения оставляют только те растения, которые отличаются устойчивостью к возбудителям болезней и полеганию, имеют крупный колос с большим числом колосков и т. д. При их повторном посеве снова отбирают растения с нужными качествами. Сорт, полученный таким способом, генетически однороден, и отбор периодически повторяют.
    При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. В результате индивидуального отбора увеличивается число гомозигот, т. е. полученное поколение становится генетически однородным. Подобный отбор обычно применяют среди самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя и др.) для получения чистых линий. Чистая линия — это группа растений, являющихся потомками одной гомозиготной самоопыляемой особи. Они обладают максимальной степенью гомозиготности и представляют очень ценный исходный материал для селекции.
    Вопрос 2. Какие межвидовые гибриды вы знаете? Что вы можете рассказать об их признаках и свойствах?
    Одно из выдающихся достижений современной селекции – разработка способов преодоления бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в начале XX в. советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки его состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.
    Впоследствии удалось получить гибрид пшеницы с пыреем. На основе этого гибрида был выведен новый сорт пшеницы – зернокормовой, который за три укоса в сезон даёт до 300–450 ц/га зелёной массы.
    Методами отдалённой гибридизации получена также новая зерновая и кормовая культура – гибрид пшеницы с рожью. Этот гибрид, названный тритикале, удачно сочетает ценные признаки пшеницы и ржи, давая большие урожаи зерна и зелёной массы с высокими питательными качествами.
    Вопрос 3. Каковы особенности полиплоидных сортов культурных растений?
    Нередко в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Широко распространены полиплоидные сорта клевера, сахарной свёклы, турнепса, ржи, гречихи, масличных растений.

  4. Блуждающий Дух Ответить

    Селекция — наука о методах создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами.
    Сорт, порода, штамм — устойчивая группа (популяция) живых организмов одного вида, искусственно созданная человеком и имеющая определенные наследственные особенности.
    ¦ Все особи внутри породы, сорта и штамма имеют идентичные, наследственно закрепленные морфологические, физиологобиологические и хозяйственные свойства и признаки и однотипную реакцию на действие факторов внешней среды.
    ? Основные задачи селекции:
    ¦ достижение высокой урожайности сортов культурных растений, плодовитости и продуктивности пород животных;
    ¦ достижение необходимого качества и химических свойств продукции: вкуса, внешнего вида и лежкости плодов и овощей, содержания белка, клейковины, нужных аминокислот в зерне, жирности и содержания белков в молоке и т.д.;
    ¦достижение необходимых физиологических свойств: скороспелости, засухоустойчивости, морозостойкости, устойчивости к болезням и вредителям и т.д.;
    ¦ создание пород и сортов с ускоренным развитием: повышение «отзывчивости» на подкормку у растений и на корм и содержание у животных;
    ¦ получение пород, сортов и штаммов, пригодных для механизированного или промышленного выращивания и разведения.
    Теоретическая база селекции:
    ¦ законы и методы генетики как науки о наследственности и изменчивости;
    ¦ учение о структуре гена, молекулярные основы наследственности;
    ¦ теория мутаций;
    ¦ учение о роли среды в фенотипических проявлениях генотипа;
    ¦ учение о формах искусственного отбора, направленного на выявление и закрепление нужных признаков у селектируемых организмов.
    ? Общие методы селекции:
    ¦ направленный подбор исходного материала для селекции из имеющегося разнообразия растений и животных;
    ¦ близкородственная и неродственная гибридизация;
    ¦ массовый и индивидуальный искусственный отбор;
    ¦ индуцированный мутагенез’,
    ¦ искусственное получение полиплоидов и др.
    ? Основа успеха селекционной работы — генетическое разнообразие исходного материала.
    Гибридизация — получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов.
    Инбридинг — это близкородственное скрещивание (близкородственная гибридизация) организмов.
    Аутбридинг — неродственное (внутри- или межвидовое) скрещивание (при внутривидовом аутбридинге скрещиваемые особи не должны иметь общих предков в ближайших 4-6 поколениях).
    Искусственный отбор — отбор, производимый человеком с целью сохранения для дальнейшего размножения особей, имеющих желаемую комбинацию признаков.
    Массовый искусственный отбор — отбор по фенотипу целой группы особей с нужными признаками, от которой получают потомство. В нескольких поколениях потомков отбор приходится повторять, так как у них возможно появление расщепления.
    Индивидуальный искусственный отбор — отбор одной особи с нужными признаками и выращивание ее потомков с обязательным контролем наследования данных признаков.
    ¦ Индивидуальный отбор бывает однократным (отбор только родительской особи) или повторяющимся (и родительской особи, и потомков).
    ¦ В результате индивидуального отбора увеличивается число гомозигот, т.е. полученное поколение становится генетически однородным.
    Линия — группа родственных организмов, воспроизводящих в ряду поколений устойчивые наследственные признаки. Линия происходит от одного предка или от одной пары общих предков.
    Чистая линия — группа организмов, гомозиготных по большинству генов, воспроизводящих в ряду поколений устойчивые наследственные признаки и являющихся потомками одной гомозиготной самоопыляемой особи (у растений) или пары близко-родственных особей (у животных).
    ¦ Чистые линии нередко имеют сниженную жизнеспособность, что связано с переходом в гомозиготное состояние всех рецессивных мутаций, которые преимущественно являются вредными.
    ¦ Чистые линии имеют максимальную степень гомозиготности и представляют очень ценный материал для селекции.

    Селекция растений

    Селекция растений — наука о выведении новых сортов сельскохозяйственных культур, характеризующихся высокой продуктивностью и качеством урожая, устойчивостью к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям окружающей среды.
    ¦ Сорт фенотипически проявляет свои признаки лишь в тех условиях, для которых он был создан.
    Исторические этапы селекции растений:
    ¦ начальный этап — окультуривание диких предковых видов растений путем простейшего (бессознательного) искусственного отбора;
    ¦ следующие этапы: направленный массовый и индивидуальный искусственный отбор и гибридизация с последующим отбором.
    ? Методы селекции растений:
    ¦ подбор подходящих родительских пар по месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных);
    ¦ индуцированный мутагенез используют при невозможности найти нужный исходный материал; мутации получают с помощью ионизирующих излучений, среди них иногда удается найти полезные, пригодные для дальнейшей селекционной работы;
    ¦ гибридизация (скрещивание);
    ¦ экспериментальная полиплоидия — авто- и аллополиплоидия;
    ¦ искусственный отбор — массовый и индивидуальный;
    ¦ воздействие условиями среды.
    Близкородственная гибридизация (инбридинг) у растений основана на искусственном опылении своей пыльцой перекрестно опыляемых (в естественных условиях) растений. Самоопыление ведет к повышению гомозиготности и закреплению наследственных свойств.
    ¦ Посредством инбридинга получают чистые линии особей.
    Межлинейная гибридизация — гибридизация путем скрещивания разных чистых линий между собой.
    ¦ Пример: межлинейная гибридизация позволяет повысить урожайность семян кукурузы на 20-30%.
    ¦ При межлинейной гибридизации обычно наблюдается гетерозис.
    Гетерозис (или гибридная мощность) — явление повышенной жизнеспособности и плодовитости гибридов первого поколения по сравнению с обеими родительскими формами.
    ¦ Гетерозис объясняется высоким уровнем гетерозиготности межлинейных генов.
    ¦ Гетерозис у растений можно закрепить их вегетативным размножением (клубнями, черенками, луковицами и т.д.).
    ¦ У второго и последующих поколений эффект гетерозиса постепенно снижается и исчезает, так как нарастает количество гомозигот, снижающих жизнеспособность организмов.
    Отдаленная гибридизация (аутбридинг) — внутривидовое, межвидовое или межродовое (т.е. межсортовое) скрещивание, ведущее к гетерозиготизации и позволяющее сочетать в одном организме ценные признаки разных видов и даже родов.
    ¦ Межвидовые гибриды обычно бесплодны. Это объясняется содержанием в их геноме различных хромосом, полученных от родительских особей разных видов, которые (хромосомы) при мейозе не конъюгируют.
    Экспериментальная полиплоидия — искусственно вызванное (действием повышенной температуры, ионизирующего излучения или некоторых химических соединений) нарушение нормального расхождения хромосом в мейозе или митозе, приводящее к полиплоидии — увеличению числа хромосом в клетке, кратному гаплоидному.
    ¦ Примеры культур-полиплоидов: тритикале — гибрид пшеницы и ржи, клубника, сахарная свекла.
    ¦ Различают автополиплоидию и аллополиплоидию.
    Автополиплоидия — кратное увеличение хромосом одного вида. Автополиплоиды часто имеют крупные размеры клеток и всего растения, повышенное содержание ряда хозяйственно ценных веществ, другие желаемые признаки и свойства, обладают повышенной жизнеспособностью, устойчивостью к патогенным организмам (вирусам, бактериям, грибам) и неблагоприятным факторам среды.
    ¦ Автополиплоиды обычно стерильны и размножаются только вегетативно.
    Аллополиплоидия — изменение (обычно удвоение) числа наборов хромосом при межвидовой и межродовой гибридизации.
    ¦ Аллополиплоидия используется для восстановления способности к размножению межвидовых диплоидных гибридов. Она приводит к удвоению числа хромосом такого гибрида, что создает возможность конъюгации гомологичных хромосом, и гибрид становится плодовитым.
    ¦ Пример: с помощью аллополиплоидии Г.Д. Карпеченко впервые (в 1924 г.) получил способный к размножению межвидовый гибрид редьки и капусты.
    Искусственный отбор производится после получения гибридов.
    ¦ Массовый отбор применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений.
    ¦Индивидуальный отбор применяется в отношении самоопыляющихся растений с последующим выделением чистых линий, являющихся исходным материалом для дальнейшей селекции. При индивидуальном отборе результат достигается быстрее, но потомков получается значительно меньше.
    Воздействие условиями среды («воспитание» молодых гибридов низкими температурами, бедной питанием почвой и т.д.) включает в действие естественный отбор, который повышает приспособленность дочерних поколений гибридных растений к конкретным условиям среды. Вновь созданный сорт всегда является результатом деятельности человека и окружающей среды.
    Другие методы преодоления межвидовой нескрещиваемости:
    ¦ предварительное вегетативное сближение — одно растение прививается на другое, а затем их цветки переопыляются;
    ¦ смешение пыльцы материнского растения с пыльцой отцовского (своя пыльца раздражает рыльце, и оно воспринимает чужую пыльцу).

    Селекция животных

    Селекция животных — наука о выведении новых пород домашних и сельскохозяйственных животных, обладающих высокой продуктивностью, жизнеспособностью, устойчивостью к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.
    ? Особенности животных, вытекающие из природы их организма и затрудняющие и замедляющие процесс их селекции:
    ¦ животные, имеющие хозяйственное значение, размножаются только половым способом (отсутствует вегетативное размножение и самооплодотворение);
    ¦ половая зрелость у них наступает относительно поздно, и поэтому смена поколений происходит очень редко;
    ¦ самки приносят немногочисленное потомство.
    ? Исторические этапы селекции животных:
    ¦ начальный этап — одомашнивание диких предковых видов животных путем бессознательного искусственного отбора;
    ¦ следующие этапы: направленный, осознанный массовый и индивидуальный искусственный отбор и гибридизация с последующим отбором.

    В селекции животных важен учет экстерьера и технологических признаков.
    Экстерьер — совокупность фенотипических признаков, характеризующих наружные формы животных, их телосложение и соотношение частей тела (примеры: телосложение скаковой лошади, форма вымени коровы и др.).
    Примеры технологических признаков: скорость отдачи молока, характер поведения в группе и др.).
    ? Методы селекции животных:
    ¦ подбор подходящих родительских пар с учетом их родословных, в которых должны быть отмечены экстерьерные особенности и продуктивность в течение ряда поколений;
    ¦ гибридизация (скрещивание) — инбридинг и последующая межлинейная гибридизация, приводящая к гетерозису (примеры: бройлерные цыплята, белая украинская степная свинья); а также внутривидовый аутбридинг (скрещивание домашних животных с дикими предками, дающее плодовитое потомство; пример: тонкорунные овцы меринос + дикий баран архар = архаромеринос) и межвидовый аутбридинг (дающий бесплодное, но представляющее хозяйственную ценность — из-за ярко выраженного гетерозиса — потомство; примеры: лошадь + осел = мул; дромадер + бактриан = нары; белуга + стерлядь = бестер и др.);
    ¦ индивидуальный искусственный отбор по хозяйственным признакам и экстерьеру;
    ¦ испытание производителя по потомству: от производителя получают немногочисленное потомство и сравнивают его продуктивность со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей выше, чем матерей, то это свидетельствует о ценности производителя, и его используют для дальнейшего улучшения породы;
    ¦ искусственное осеменение (трансплантация): оплодотворенные яйцеклетки или полученные в пробирке эмбрионы ценных пород животных (крупного рогатого скота, овец и др.) вводят в матку беспородных или низкопродуктивных животных для дальнейшего развития. Это позволяет значительно ускорить селекционную работу, интенсивно использовать высокоценных племенных животных;
    ¦ экспериментальное получение полиплоидов (применяется в селекции тутового шелкопряда): нагреванием или воздействием рентгеновских лучей добиваются слияния ядер и цитоплазмы половых клеток двух близких пород; полиплоиды в дальнейшем размножаются партеногенезом;
    ¦ клеточное клонирование: методом клеточной инженерии в яйцеклетках, полученных от ценных племенных животных, гаплоидные ядра замещаются диплоидными из соматических клеток. Развивающиеся зиготы имплантируются в матку жи-вотных-реципиентов; в результате получается клон особей, которые по генотипу полностью повторяют друг друга.

    Селекция микроорганизмов

    Роль микроорганизмов в хозяйственной деятельности человека: продуцирование десятков видов органических веществ — аминокислот, нуклеиновых кислот, белков, липидов, сахаров, ферментов, пигментов, антибиотиков, витаминов и др.
    ? Особенности селекции микроорганизмов:
    ¦ селекционер для работы имеет неограниченное количество особей микроорганизмов, выращиваемых на питательных средах;
    ¦микроорганизмы содержат значительно меньше генов, чем клетки высокоорганизованных видов;
    ¦ они имеют простую регуляцию генной активности;
    ¦ они очень быстро размножаются;
    ¦ их гаплоидный геном позволяет проявляться фенотипически любой мутации уже в первом поколении.
    ¦ Основные методы селекции микроорганизмов:
    ¦ индуцированный мутагенез (для получения мутаций используются ионизирующие излучения и химические мутагены); при этом вероятность возникновения мутаций у микроорганизмов в —100—10000 раз меньше, чем у других организмов, но вероятность выделения мутаций по любому конкретному гену выше в сотни тысяч и более раз; для выявления мутаций используются селективные среды, на которых мутанты растут, а немутировавшие (дикие) клетки погибают;
    ¦ рекомбинирование генов: конъюгация (обмен генетическим материалом между бактериями), трансдукция (перенос гена из одной бактерии в другую с помощью бактериофагов), трансформация (перенос ДНК из одних изолированных клеток в другие), амплификация (увеличение числа копий нужного гена);
    ¦ гибридизация разных штаммов бактерий путем слияния их протопластов;
    ¦ искусственный отбор по продуктивности и технологическим свойствам.

    Биотехнология

    Биотехнология — производство (как наука и процесс) необходимых человеку продуктов с помощью живых организмов, культивируемых клеток и биологических процессов.
    Объекты биотехнологии: микроорганизмы (вирусы, бактерии, протесты, грибы и др.), растения, животные, изолированные из них клетки и субклеточные структуры (органеллы).
    ? Основные направления биотехнологии (как правило, с применением микроорганизмов и/или культивируемых клеток):
    ¦ производство биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормонов и др.) и лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток и др.);
    ¦ производство аминокислот и кормовых белков из углеводородов нефти и газа;
    ¦ охрана окружающей среды (разрушение загрязняющих веществ);
    ¦ извлечение ценных металлов из руд и промышленных отходов;
    ¦ создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т.д.
    Генная инженерия — создание новых организмов путем целенаправленного изменения существующих или создания новых молекул ДНК, способных размножаться в клетке-хозяине и детерминировать необходимые биологические процессы.
    ? Этапы генной инженерии:
    ¦ получение нужного гена (искусственный синтез или выделение природного гена из ДНК);
    ¦ получение рекомбинантной молекулы ДНК (включение полученного гена в молекулу ДНК-переносчик или соединение отдельных фрагментов ДНК в единую молекулу);
    ¦ введение рекомбинантной ДНК в клетку-реципиент, где она встраивается в генетический аппарат;
    ¦ копирование (клонирование) этого гена путем отбора трансформированных клеток;
    ¦ введение клонированных генов в яйцеклетки млекопитающих или протопласты растений и выращивание организмов с измененным геномом.
    Трансгенные организмы — организмы, геном которых изменен путем генноинженерных операций.
    ¦ Примеры достижений генной инженерии: освоение промышленного производства белка инсулина и интерферонов (белков, подавляющих размножение вирусов); получение гибридов соматических клеток разных видов; создание гибридов лимфоцитов с опухолевыми клетками, способных к длительному синтезу антител определенного типа; создание растений, способных усваивать атмосферный азот и др.
    Клеточная инженерия — создание новых организмов путем соматической гибридизации, гаплоидии, клеточной селекции и др. и культивирования изолированных клеток и тканей на искусственной питательной среде в регулируемых условиях.
    ¦ Для культивирования клеток растений их клеточные стенки разрушают с помощью особых ферментов и получают изолированный протопласт, который культивируют так же, как и клетки животных.
    Соматическая гибридизация — слияние двух различных соматических клеток (разных видов клеток одного организма или клеток разных, даже очень далеких, видов организмов) в культуре тканей.
    Метки: генетика, селекция

  5. Нэтали Ответить

    Тест  по  теме: «Селекция».
    Вариант  1.
    1. Научная  и  практическая  деятельность  человека  по  улучшению  старых   и  выведению  новых  пород  сортов  и  штаммов  микроорганизмов.
    а) генетика;    б) эволюция;   в) селекция.
    2. Какую  форму  искусственного  отбора  применяют  в  селекции  животных?
    а) массовый;    б) индивидуальный.
    3. При  какой  гибридизации  возникает  инбредная  депрессия?
    а) близкородственное;        б) не родственное.
    4. Для  чего  производят  инбридинг?
    а) получение  гетерозисных  гибридов;   б) получение  чистых  линий;
    в) усиление  доминантности  признака.
    5. В  чем  выражается  эффект  гетерозиса?
    а) снижение  жизнестойкости  и  продуктивности;
    б) увеличение  жизнестойкости  и  продуктивности;
    в) увеличение  плодовитости.
    6. Сохраняется  ли  эффект  гетерозиса  при  дальнейшем  размножении  гибридов?
    а) да;    б) нет;   в) иногда.
    7. У  каких  организмов  встречается  полиплоидия?
    а) растения;     б) животные;    в) микробы.
    8. Совокупность  культурных  растений  одного  вида, искусственно  созданная  человеком  и  характеризующаяся  наследственно  стойкими  особенностями  строения  и  продуктивности.
    а) порода;     б) сорт;     в) штамм.
    9. Использование  живых  организмов  и  биологических  процессов  в  производстве.
    а) биотехнология;     б) генная  инженерия;    в) клонирование.
    10. Изменение  генотипа   методом  встраивания  гена  одного  организма  в  геном  другого  организма.
    а) биотехнология;     б) генная  инженерия;    в) клонирование.
    Тест по теме: «Селекция»
    Вариант №3.
    Какие способы размножения свойственны жи вотным?
    а) половое,    б) бесполое,    в) вегетативное.
    Какие способы размножения свойственны растениям?
    а) половое,    б) бесполое,    в) вегетативное.
    Какие формы искусственного отбора применяют в, селекции животных?
    а) массовый,    б) индивидуальный.
    При каком скрещивании возникает инбредная депрессия?
    а) близкородственное,   б) неродственное.
    Для каких целей осуществляют, близкородствен ное скрещивание?
    а) усиление жизненной силы,   б) усиление доминантности признака,                                               в) получение чистой линии.
    В чем выражается гетерозис?
    а) повышение продуктивности гибрида,   б) усиление плодовитости гибрида,
    в) получение новой породы или сорта.
    Как размножаются гетерозисные гибриды у рас тений?
    а) вегетативно,  б) половым путем,   в) не размножают ся.
    Как размножаются гетерозисные гибриды у животных?
    а) вегетативно,  б) половым путем,   в) не размножают ся.
    У каких организмов встречается полиплоидия?
    а) растения,   б) животные,   в) человек.
    Применяют ли в селекции животных метод ментора?
    а) да,     б) нет.
    Тест по теме: «Селекция»
    Вариант №4.
    Родиной многих клубненосных растений, в том числе кар тофеля, является центр…
    А. Южноазиатский          В. Южноамериканский тропический.
    Б. Средиземноморский.      Г. Центральноамериканский.
    Использование методов биотехнологии в селекции позволяет…
    А. Ускорить размножение нового сорта. Б. Создать гибрид растения и животного.
    В. Ускорить размножение новых пород. Г. Выявить наследственные заболевания у человека.
    Метод выделения отдельных особей среди сельскохозяйст венных культур и получения от них потомства называется…
    А. Массовым отбором.                   Б. Межлинейной гибридизацией.
    В. Отдаленной гибридизацией.     Г. Индивидуальным отбором.
    В селекционной работе с микроорганизмами используют…
    А. Близкородственное разведение.            Б. Методы получения гетерозиса.
    В. Отдаленную гибридизацию.                  Г. Экспериментальное получение мутаций.
    Около 90 видов культурных растений, в том числе кукуруза,
    происходят из центра…
    А. Восточноазиатского.       В. Центральноамериканского.
    Б. Южноазиатского             Г. Абиссинского тропического.
    Бесплодие межвидовых растительных гибридов возможно
    преодолевать с помощью…
    А. Гетерозиса.                    В. Индивидуального отбора.
    Б. Массового отбора.        Г. Полиплоидии.
    В селекционной работе с растениями не используют…
    А. Отдаленную гибридизацию.                                Б. Массовый отбор.
    В. Испытание производителей по потомству.       Г. Индивидуальный отбор.
    В селекционной работе с животными не используют…
    А. Родственное скрещивание.            Б.Полиплоидию.
    В. Межлинейную гибридизацию.      Г. Неродственное скрещивание.
    Искусственный перенос нужных генов от одного вида живых организмов в другой вид, часто далекий по своему происхожде нию, относится к методам…
    А. Клеточной инженерии.                   Б. Хромосомной инженерии.
    В. Отдаленной гибридизации.           Г. Генной инженерии.
    Первым этапом селекции животных является….
    А. Бессознательный отбор.                 Б. Гибридизация.
    В. Одомашнивание.                              Г. Методический отбор.
    ……………………………………………………………………………………………………………
    Тест  по  теме: «Селекция».
    Вариант  2.
    1.Слово  «селекция»  означает  отбор.
    2.В  основе  селекционного  процесса  лежит  естественный  отбор.
    3.Чистые  линии  растений  получают  путем  самоопыления.
    4. При  массовом  отборе  обязательно  учитывают  генотип  особей, отбираемых  для  дальнейшего  скрещивания
    5.Полиплоидию  вызывают, воздействуя  на  клетки  колхицином.
    6.Инбридинг  применяют  с  целью  повышения  разнообразия  генетического  материала.
    7. Инбридинг – близкородственное  скрещивание.
    8.Гетерозисом  называют  явление  перехода  генов  в  гетерозиготное  состояние.
    9.Генная  инженерия  позволяет  встраивать  гены  одного  организма  в  геном  другого  организма.
    10. В  биотехнологии  используют  в  основном  микроорганизмы.
    Ответы к тесту по теме «Селекция»:
    Вариант  1.                                                             Вариант 3.
    1в.  2б.  3а.  4б.  5б.  6б.  7а.  8б.  9а.  10б.            1а, 2абв, 3б, 4а, 5в, 6а, 7а, 8в, 9а, 10б.
    Вариант  2.                                                             Вариант 4.
    1+.  2-.  3+.  4-.  5+.  6-.  7+.  8-.  9+.  10+.           1в, 2а, 3г, 4г, 5в, 6г, 7в, 8б, 9г, 10в.

  6. Adolfik Ответить

    Основная задача селекции — создание высокопродуктивных пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов, наилучшим образом удовлетворяющих пищевые и технические потребности человека.
    Породой и сортом (чистой линией) называют популяцию организмов, искусственно созданную человеком, которая характеризуется специфическим генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности. Каждой породе или сорту свойственна присущая ему норма реакции. Так, куры породы белый леггорн отличаются высокой яйценоскостью. Улучшение условий их содержания и кормления сопровождается повышением яйценоскости, а масса практически не меняется. Фенотип (в том числе продуктивность) наиболее полно проявляется лишь при определенных условиях, поэтому для каждого района с теми или иными климатическими условиями, агротехническими приемами и т.д. необходимо иметь свои сорта и породы.
    Все эти факторы необходимо учитывать при интенсивном сельскохозяйственном производстве, цель которого — максимальное производство продуктов питания при минимальных затратах средств на единицу продукции. Интенсификация сельского хозяйства стала актуальной задачей нашего времени в связи с острой нехваткой продуктов питания в целых регионах мира. Особенно большое значение имеет дефицит белка, ничем не заменимого, без которого невозможно нормальное развитие. Решается эта проблема разными способами, включающими совершенствование агротехники, подбор пород животных и сортов культурных растений, наиболее продуктивных в данных условиях, производство кормового белка для животных из нетрадиционных источников и т.д. К числу таких способов относится и широкое использование современных методов селекции.
    Отбор и гибридизация. Основными методами селекции являются отбор и гибридизация. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Так были выведены сорта ржи (например, сорт Вятка). Сорт, получаемый этим способом, не является генетически однородным, и отбор время от времени приходится повторять.
    Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений (рис. 16.1).

    Рис. 16.1. Культурные разновидности капусты и их дикий предок
    Для внесения в генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. Так, некий сорт пшеницы может иметь прочный стебель и быть устойчивым к полеганию, но в то же время легко поражается ржавчиной. Другой же сорт, с тонкой и слабой соломиной, устойчив к ржавчине. При скрещивании этих двух пшениц в потомстве обнаруживаются различные комбинации, в том числе у части растений сочетаются признаки устойчивости к полеганию и к ржавчине. Такие гибриды отбирают и используют для посева. В животноводстве трудно получить массовый материал для отбора из-за малого числа потомков, поэтому широко используется индивидуальный отбор с тщательным учетом хозяйственно полезных признаков и гибридизации. У сельскохозяйственных животных проводят или близкородственное скрещивание с целью перевода большинства генов породы в гомозиготное состояние, или неродственное скрещивание между породами или видами. Неродственное скрещивание имеет целью комбинацию нескольких полезных признаков. Такое скрещивание при последующем строгом отборе приводит к улучшению свойств породы (рис. 16.2).

    Рис. 16.2. Селекция животных: А — европейский кабан — представитель одного из видов, давшего начало породам домашних свиней; Б — чистопородная одомашненная свиноматка
    При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие (рис. 16.3). Это явление получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.
    Одно из выдающихся достижений современной селекции — разработка способов преодоления бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в начале 1920-х гг. советскому генетику Г.Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая — редьки.

    Рис. 16.3. Проявление гетерозиса у гибрида (в центре), полученного в результате скрещивания растений двух разных линий кукурузы (справа и слева)
    Академику Н.В. Цицину удалось создать гибрид пшеницы с пыреем. На основе этого гибрида был выведен новый сорт пшеницы зернокормовой, который дает за три укоса в сезон до 300 — 450 ц/га зеленой массы. Методами отдаленной гибридизации получена новая зерновая и кормовая культура — гибрид пшеницы с рожью. Этот гибрид, названный тритикале, удачно сочетает ценные признаки пшеницы и ржи, давая высокие урожаи зерна и зеленой массы с высокими питательными качествами. Н.В. Цицину удалось получить этим способом и ряд кормовых культур.
    Искусственный мутагенез. Естественные мутации, сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества, а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе.
    В качестве примеров можно привести полученные путем искусственного мутагенеза высокопродуктивные сорта ярового и озимого ячменя — важнейшей зернофуражной культуры в нашей стране — и сорт яровой пшеницы Новосибирская 67, высеиваемой на большой площади. Таким путем удалось вывести также штаммы бактерий и грибов, активно синтезирующих необходимые человеку продукты — витамины, антибиотики.
    Путем воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Широко распространены полиплоидные сорта клевера, сахарной свеклы, турнепса, ржи, гречихи (рис. 16.4), масличных растений.

    Рис. 16.4. Растения гречихи: А — диплоидное (2n = 16); Б — тетраплоидное (4n = 32)
    Опорные точки
    • Селекция, по выражению Н.И. Вавилова, “представляет собой эволюцию, направленную волей человека”.
    • Первые попытки одомашнивания животных относятся к глубокой древности.
    • Цель и задачи селекции — получение живых организмов с необходимыми человеку качествами.
    Вопросы и задания для повторения
    1. Что называют породой, сортом?
    2. Какие основные методы селекции вы знаете?
    3. С какой целью в селекционной работе производят скрещивание?
    4. Что такое гетерозис?
    5. С какой целью в селекции применяются мутагены?
    6. Назовите мутагенные факторы.
    7. Что такое массовый отбор? Индивидуальный отбор? Расскажите, как они проводятся.
    8. Какие межвидовые гибриды вам известны? Что вы можете рассказать об их признаках и свойствах?
    9. Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *