Увеличивает количество гомозиготных особей.
Селекция как наука. Методы селекции.
«Мы не можем ждать милостей от природы;
взять их у нее — наша задача».
Иван Владимирович Мичурин
Селекция как наука. Возникновение селекции связано с введением в культуру растений и одомашниванием животных. Как только человек начал высаживать растения, ухаживать за ними, с целью получения высоких урожаев, стали формироваться формы растений с хозяйственно ценными для человека признаками. Одомашнивание животных сопровождалось искусственным отбором животных только с признаками полезными для человека, и только эти животные допускались к скрещиванию, сохраняя и накапливая наследственную информацию об этих признаках: плодовитость, величина надоев, устойчивость к заболеваниям, работоспособность. Так, на заре человеческой цивилизации, началась история селекции как одной из прикладных дисциплин. Древние селекционеры создали прекрасные сорта винограда, плодовых культур, пшеницы,также были выведены новые породы животных. До сих пор используются некоторые древнейшие селекционные приемы, например, искусственное опыление финиковой пальмы широко применялось в Египте и Месопотамии еще до нашей эры. Развитие капитализма увеличило возможности селекции до промышленных масштабов. В конце 18 века в Англии создаются первые племенные хозяйства и питомники. В середине 19 века в Европе, России создавались семеноводческие хозяйства. Так в 1774 году во Франции была основана селекционно-семеноводческая фирма «Вильморен-Андрие», которая до сих пор является флагманом в выведении и продаже сортов многих культур. В России, уже в 1914 году, работали селекционные стации в Москве (при Московской сельскохозяйственной академии (МСХА) им. К.А. Тимирязева), Харькове, Саратове, Одессе.
|
|
|
Селекция ( от лат. селекцио – отбор) – наука о теоретических основах и методах создания новых, или улучшения существующих, сортов, пород, штаммов.
Задачи современной селекции:
1.Повышение эффективности животноводства, растениеводства путем внедрения новых или улучшенных сортов растений и пород животных.
2.Внедрение новейших биотехнологических процессов на основе использования штаммов микроорганизмов.
3. Создание сортов, пород с учетом
потребностей рынка.
Породы кур: 1 – белая русская (яичная), 2 – леггорн
3 – бентамка (декоративная),4-плимутрок (мясо-яичная).
|
|
|
Рисунок 1
Порода животных или сорт растений - это совокупность особей одного вида (популяции), имеющих определенные наследственные признаки, хозяйственно значимые для человека.Сорт или породы могут быть созданы лишь в результате искусственного отбора. Как правило, приобретаемые организмами признаки не повышают адаптационные возможности популяции, что делает невозможным существование в дикой природе организмов, которые выведены в результате селекционной работы.
На рисунке 2 представитель породы свиней Крупная белая. Эту породу свиней вывели англичане в середине двадцатого столетия путем множественных скрещиваний. Английскую крупную белую свинью завезли в Россию и благодаря длительной племенной работе, влиянию климата и кормлению создали новую крупную белую породу, превосходящую английскую по показателям. Эти животные довольно крупные – хряки весят до 350 кг (рекорд 530 кг), матки до 250 кг (рекорд – 365 кг). Матки отличаются малоподвижностью и многоплодием -11-12 поросят. Такие показатели соответствуют лучшим мировым породам. Дикая свинья (кабан) (рис.3) в природе имеет среднюю массу 150 -170 кг, поросят в приплоде 4-6.Кабан развивает скорость во время бега до 40 км/ч.
|
|
|
Рис. 2 Свинья породы Крупная белая Рис. 3. Дикая свинья (кабан)
Штамм (от нем. Stamm— «ствол», «род») — чистая культура микроорганизмов (бактерии, вирусы, грибы или изолированные культуры клеток). Виды у таких микроорганизмов состоят из клеток (прокариотических или эукариотических ) генетически и морфологически сходных материнской. Это можно объяснить тем, что микроорганизмы размножаются бинарным делением (простое деление клетки у бактерий ) или митозом (эукариотические микроорганизмы: одноклеточные грибы, водоросли), без участия полового процесса.
Рисунок 4. Escherichia coli
Штамм кишечной палочки (лат. Escherichia coli) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий. Большинство штаммов E.coli являются безвредными, однако некоторые серотипы вызывают тяжёлые пищевые отравления у людей. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка даже может приносить пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике. E. coli является одним из самых изученных прокариотических микроорганизмов, и важным объектом для генной инженерии, биотехнологии и микробиологии.
|
|
|
При создании нового сорта (породы) обязательно учитывают соответствие свойств организма определенным факторам среды местности, где планируется возделывать этот сорт (породу). Если сорт или порода были позаимствованы у селекционеров других стран а, главное, привезены из других климатических зон, то они обязательно проходят комплекс мероприятий по установлению соответствия признаков сорта (породы) к новым условиям произрастания или выращивания, это так называемое районирование.
Основные методы селекции. К основным традиционным методам селекционной работы относятся: искусственный отбор и гибридизация.
Искусственный отбор – это система мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород и сортов с полезными в хозяйственном отношении наследственными признаками.
Творческая роль искусственного отбора основана на взаимодействии в ряде поколений изменчивости, наследственности, подбора пар, направленного выращивания, преимущественного размножения особей с полезными признаками и выбраковки нежелательных (для человека) организмов. Благодаря этому из поколения в поколение усиливается развитие полезных признаков, что в результате приводит к перестройке всего организма. Искусственный отбор обеспечивает дивергенцию — расхождение признаков у пород и сортов и образованию большого их разнообразия. Ч. Дарвин (1859), первый изучивший творческую роль искусственного отбора, выделил две его формы «бессознательный» и методический.
При «бессознательном» отборе, который применялся уже с древнейших времен, человек сохраняет наиболее ценных особей и уничтожает менее ценных, не оставляет от них потомства на племя. При этом человек вовсе не помышляет об изменении породы, сорта . «Бессознательный» отбор, применяемый в течение длительного времени, постепенно привел к большим изменениям одомашненных животных и растений, введенных в культуру.
При методическом отборе человек систематически стремится к изменению породы, сорта в сторону определенного, заранее намеченного идеала; он ставит перед собой ясную цель — изменить группу животных или растений в определенном направлении, возможно даже создать новую породу или сорт с нужными свойствами. Благодаря методическому отбору в XVIII - XIX в. создано много специализированных пород сельскохозяйственных животных (орловский рысак (рис.8), лейстерские овцы, шортгорнская порода крупного рогатого скота и др.) и сортов растений (капуста Коломенская, Белый налив, Кальвиль снежный (рис. 9)).
Процесс отбора человеком организмов с наиболее полезными признаками может быть массовым и индивидуальным. Массовый отбор основан на отборе по фенотипу, т.е. отбираются особи, отвечающие фенотипически определенному стандарту. Но один и тот же фенотип может быть обусловлен различными генотипами, а один и тот же генотип может дать (в пределах нормы реакции) различные фенотипы. Некоторые ценные признаки проявляются лишь у одного из полов, например, количество и качество молока, яйценоскость и т. п. Отбор лишь по фенотипу не дает в полной мере возможности оценить наследственные свойства производителей. Индивидуальный отбор базируется на выделении особей с известным генотипом, который устанавливается по продуктивности потомства. Поэтому при индивидуальном отборе желаемый результат достигается значительно быстрее. При отборе работа селекционера начинается с выбора группы особей с одинаковыми генотипами. Наиболее легко их получить у самоопыляемых растений. Потомство одного самоопыляемого организма, имеющее однородный гомозиготный генотип, называется чистой линией.
Гибридизация – процесс получения гибридов путем объединения генетического материала различных клеток или организмов.
Докажите, что известные вам способы полового размножения: копуляция и конъюгация, приводят к получению гибридов. Приведите примеры организмов, для которых характерны данные способы размножения.*
Выделяют несколько типов гибридизации
ВНУТРИВИДОВАЯ МЕЖВИДОВАЯ , или ОТДАЛЕННАЯ
скрещиваются особи
одного биологического вида различных биологических видов
В зависимости от степени родства особей одного вида, внутривидовая гибридизация бывает близкородственная и неродственная.
Близкородственная гибридизация или инбридинг(от англ. ин – в, всередине, бридинг – разведение) – это скрещивание организмов, которые имеют непосредственных общих предков.Общность происхождения скрещиваемых организмов увеличивает вероятность присутствия в генотипе одних и тех же аллелей генов, поэтому появление гомозиготности возрастает с повышением степени родства.
А-ген круглой формы плодов у томатов
a – ген грушевидной формы плодов
Р Аа  Аа ( генотипы родственных растений)
F АА 2Аа аа
25% - томаты с круглыми плодами- гомозигота по доминантному аллелю («чистая линия») Ожидаемый результат инбридинга!
50% - томаты с круглыми плодами- гетерозигота (родительские формы)
25% - томаты с грушевидными плодами- гомозигота по рецессивному аллелю.
|
| СХЕМА ИНБРИДИНГА |
В результате такого скрещивания наблюдается также распад единой популяции (Аа) на ряд гомозиготных линий (АА,аа).Процесс расщепления гетерозигот осуществляется в каждом поколении, что ведет к нарастанию доли гомозигот и к уменьшению доли гетерозигот. Процесс уменьшения частоты гетерозигот описывается формулой (1/2)n, где n – число поколений самоопыления. Для шестого поколения самоопыления доля гетерозигот составит (1/2)6, или 1/64. Инбридинг может быть тесным, близким, если скрещиваются особи, находящиеся в близком родстве (родители-дети, братья-сестры), и отдаленным, если родство от третьего до пятого поколений. Если общий предок встречается дальше пятого поколения, организмы считаются практически неродственными. Естественно, что тесный инбридинг возможен только у самоопыляющихся растений или гермафродитных самооплодотворяющихся животных. У самоопыляющихся растений к десятому поколению наблюдается гомозиготность до 99% генома.
Поскольку животные и растения несут в гетерозиготном состоянии вредные рецессивные мутации, летальные и сублетальные (а,), то естественно, что при инбридинге, данные аллели, также переходят в гомозиготное состояние, что вызывает понижение жизнеспособности, урожайности, устойчивости к заболеваниям и т. п. Опыты по инбридингу проводились также на животных – крысах, морских свинках, дрозофиле. Поскольку у животных возможность самооплодотворения исключена, то наиболее эффективным является скрещивание братьев и сестер, так называемое спаривание сибсов.
Достоинства инбридинга для селекции:
Увеличивает количество гомозиготных особей.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 253; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!