Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 9 класс>> Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов

Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов

1.    Для чего ведутся селекционные работы?
2.    Приведите примеры хлебных злаков.

Основными методами селекции любых организмов являются гибридизация и отбор.

Гибридизация — это процесс скрещивания родительских особей и получение от них гибридов. В результате отбора среди этих гибридов находят особи с интересующими человека признаками.

Виды отбора зависят от способа размножения вида, и отбор может быть массовым или индивидуальным.
При массовом отборе из потомства берут растения или животных с нужными признаками и снова скрещивают их между собой, получая гибриды второго поколения. Среди них опять производят массовый отбор особей с нужными признаками и т. д. Массовый отбор обычно применяют для перекрестноопыляемых растений и для животных. Так, например, были получены новые сорта ржи.

При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь : интересующим человека признаком и получают от нее потомство. Такой метод, естественно, не может применяться при селекции животных, которые размножаются половым путем. Чаще всего методом индивидуального отбора создаются новые сорта самоопыляющихся растений, когда в размножении участвует только одна особь пшеницы, овса, ячменя. Потомство одной самоопыляющейся особи предтавляет собой чистую линию, которая благодаря самоопылению будет состоять из гомозиготных организмов. Если какое-то растение хорошо размножается вегетативным путем ( черенком, отводком, прививками), то гетерозиготные особи можно сохранять очень долго. При половом размножении сортов, отличающихся высокой степенью гетерозиготности, ценные свойства сорта не сохраняются и происходит их расщепление.

Так как у большинства сельскохозяйственных животных потомства бывает мало, то иногда для повышения его гомозиготности приходится производить близкородственное скрещивание, например скрещивать быка и корову, приходящихся друг другу братом и сестрой. Такое скрещивание до какой-то степени сходно с самоопылением у растений. При близкородственном скрещивании часто появляется потомство с усиленным признаком, по которому велся отбор, но при этом другие признаки могут резко ухудшиться. Например, может быть снижен иммунитет к заболеваниям п т. п. Такие неблагоприятные последствия близкородственного скрещивания называют депрессией.

Депрессия у потомства возможна и в тех случаях, когда самоопыляют перекрестноопыляемое растение.

При скрещивании между собой разных сортов растений или пород животных одного вида первое гибридное поколение отличается крупными размерами, повышенной устойчивостью и плодовитостью. Это явление получило название гетерозиса. К сожалению, при скрещивании гетерозисных растений или животных между собой следующие поколения такими выдающимися качествами не обладают, т. е. гетерозис быстро затухает.

Еще одним важным методом селекции является получение межвидовых гибридов, сочетающих в себе ценные свойства родительских видов. Межвидовая гибридизация затрудняется тем, что такие гибриды не могут размножаться половым путем. Ведь во время мейоза хромосомы должны сойтись гомологичными парами и конъюгировать между собой. А у особей, даже близких, но все-таки разных видое и число хромосом, и их форма отличаются друг от друга, и нормальная конъюгация невозможна. Один из способов преодолеть бесплодие межвидовых гибридов разработал замечательный отечественный генетик Г. Д. Карпеченко, работая с гибридом редьки и капусты. И у редьки, и у капусты гаплоидный набор равен 9 хромосомам. Гибрид имел 18 хромосом в каждой клетке (по 9 от капусты и от редьки) и был бесплодным, поскольку «капустные» и «редечные» хромосомы между собой конъюгировать в мейозе не могли. Тогда Г. Д. Карпеченко сумел получить полиплоид гибрида, который содержал в своих клетках по 36 хромосом: 18 «капустных» и 18 «редечных». Теперь в мейозе 9 «капустных» хромосом стали конкурировать с 9 гомологичными «капустными» хромосомами, а 9 «редечных» — с 9 «редечными-. В каждой гамете получалось по гаплоидному набору «редечных» и «капустных» хромосом (9 + 9 = 18), а при оплодотворении возникал межвидовой полиплоидный гибрид с 36 хромосомами в клетках. Таким образом, Г. Д. Карпеченко преодолел бесплодие межвидовых гибридов у растений.

Межвидовую гибридизацию применяют и в животноводстве. Например, с древности люди используют мула. Мул — гибрид кобылицы с ослом. Мулы бесплодны,  но очень сильны, выносливы, долго живут, обладают  спокойным нравом. При помощи межвидовой гибридизации получен также гибрид пшеницы и ржи, названный «тритикале». Тритикале дает много зерна и кормовой зеленой :массы.

Многие культурные растения полиплоидны, т. е. их хромосомный набор увеличен кратно п и в клетках содержатся Зп, 4п хромосом и т. д. Полиплоидные растения легче перелосят засуху и колебания температуры, отличаются крупными размерами. Так, большинство растений, способных выжить в северных широтах или в высокогорье, являются полиплоидами. Однако у животных полиплоидия невозможна.

Важным способом получения новых сортов является искусственный мутагенез, когда, подвергая растения действию проникающего излучения и химических веществ, вызывающих мутации, пытаются получить организмы с новыми полезными свойствами. Таким путем были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы. Кроме того, при помощи искусственного мутагенеза выведены новые штаммы бактерий и разновидности грибов, выделяющие витамины, пищевые аминокислоты, антибиотики л т. п.

С каждым годом бактерии и одноклеточные эукариоты все больше и больше применяются в различных отраслях промышленности. Многие процессы производства пищевых продуктов, витаминов, лекарств основаны на деятельности микроорганизмов и грибов. Процессы получения необходимых человеку веществ с помощью живых клеток называют 'биотехнологией. Бактерии применяют для производства витаминов группы В, пищевых и кормовых белков, аминокислот, которых недостает в пище. Плесневые грибы выделяют несколько видов веществ, убивающих микробы. Общее название таких веществ — антибиотики. Микробы помогают выделять при переработке руды ценные металлы — золото, вребро, медь. Многие бактерии и грибы используют в сельском хозяйстве для борьбы с различными вредителями. Например, бактерия так называемого гнилокровия применятся для борьбы с вредителем леса — непарным шелкопрядом.

Для получения новых штаммов микроорганизмов применяют различные мутагены. Бактерии очень быстро размножаются бесполым путем, и задача ученых состоит в том, чтобы отбирать микроорганизмы с полезными для человека свойствами.

Гибридизация. Массовый отбор. Индивидуальный отбор. Чистыелинии. Близкородственное скрещивание. Гетерозис. Межвидоваягибридизация. Искусственный мутагенез. Биотехнология. Антибиотики.

1.    Перечислите методы селекционной работы.
2.    Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
3.    Что такое гетерозис?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

_{Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 9 класса}

Содержание урока
 конспект уроку и опорный каркас                      
 презентация урока 
 акселеративные методы и интерактивные технологии
 закрытые упражнения (только для использования учителями)
 оценивание 

Практика
 задачи и упражнения,самопроверка 
 практикумы, лабораторные, кейсы
 уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
 домашнее задание 

Иллюстрации
 иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
 рефераты
 фишки для любознательных
 шпаргалки
 юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 внешнее независимое тестирование (ВНТ)
 учебники основные и дополнительные 
 тематические праздники, слоганы 
 статьи 
 национальные особенности
 словарь терминов                          
 прочие 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год 
 методические рекомендации 
 программы
 обсуждения

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.