Содержание

Урок 18. генетика и селекция - Биология - 10 класс

Генетика и селекция

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Селекция – наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с нужными для человека свойствами. Задачей современной селекции является повышение продуктивности сортов растений и пород животных. Н. И. Вавилов собрал коллекцию семян культурных растений со всего мира и выделил центры их происхождения, а также сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

«Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов». Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.

Основные методы селекции

Гибридизация – процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала.

Для достижения результата процесса гибридизации особое внимание уделяется подбору родительских пар.

Родственное скрещивание, или инбридинг, приводит к появлению чистых линий, но при этом снижается жизнеспособность потомства.

Неродственное скрещивание, или аутбридинг, бывает внутривидовым и межвидовым (например, отдалённая гибридизация). Аутбридинг в первом поколении даёт эффект гетерозиса.

Искусственный отбор – процесс создания новых пород животных и сортов культурных растений. При этом оставляют потомство с ценными для человека признаками.

Формы отбора: бессознательный и методический.

Мутагенез представляет собой получение индуцированных, то есть вызванных человеком мутаций под действием различных мутагенов, чаще всего это радиоактивное излучение или действие химических веществ наподобие колхицина, которому подвергаются семена растений. После такой обработки в генетическом аппарате семян происходит изменение либо на генном уровне, либо на хромосомном, либо на геномном. В любом случае возникают какие-то новые признаки, которые потом селекционеры отбирают уже с помощью массового или индивидуального отбора.

Дикие предки животных

Центры происхождения домашних животных

Селекция - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Селекция - это наука о выведении новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Она стала развиваться одновременно с началом одомашнивания животных и искусственного разведения растений. В селекции любых организмов основное направление - увеличение продуктивности вида.

Центры происхождения культурных растений

H. И. Вавиловым было выделено восемь центров происхождения культурных растений:

1) южноамериканский - фасоль, томат, арахис, картофель;

2) среднеамериканский -- кукуруза, фасоль, табак, какао, красный перец, тыква;

3) африканский: кофе, арбуз, хлопчатник;

4) средиземноморский - оливковое дерево, капуста, брюква;

5) переднеазиатский - пшеница, рожь, ячмень, овес, чечевица;

6) среднеазиатский - горох, морковь, лук, виноград, лен;

7) индонезийско-индокитайский - банан, сахарный тростник;

8) китайско-японский - рис, просо, соя.

Все они совпадают с древнейшими очагами цивилизации.

Методы селекции

Основным методом селекции является искусственный отбор. Благодаря ему появилось множество пород домашних животных и сортов культурных растений.

Ч. Дарвин различал два вида искусственного отбора: бессознательный и сознательный.

1. Бессознательный (стихийный) отбор действовал на самых ранних этапах одомашнивания. Он не имеет четкой методики, так как основным свойством, по которому отбирали животных и растения, была способность размножаться под контролем человека.

2. Сознательный (методический) отбор основан на применении различных методов с целью улучшения каких-либо характеристик растений и животных. Выделяют два типа сознательного отбора - массовый и индивидуальный.

Массовый отбор проводится по внешним, фенотипическим признакам в популяциях. Однако по внешним признакам не всегда можно определить лучший генотип. Индивидуальный отбор введен в селекцию в XIX в.

Главный принцип этого отбора - оценка отбираемых растений или животных по потомству.

Преимущество индивидуального отбора над массовым - точность оценки генотипа при анализе индивидуальных качеств потомков. Массовый отбор эффективен, когда выделяют особей по просто наследуемым признакам (белый или красный цветок, безрогое или рогатое животное и т. п.). Но при отборе по сложно наследуемым признакам (число зерен в колосе, жирность молока и т. п.), более эффективен индивидуальный отбор, так как в данном случае нужна предельно точная оценка генотипа.

Гибридизация — это скрещивание разных организмов с целью получения определенных признаков. При этом подбирают необходимые родительские

пары, используют в качестве исходного материала дикие формы или искусственно выведенные группы.

Существует близкородственное (инбридинг) и неродственное скрещивание. При близкородственном скрещивании повышается гомозиготность особей, что закрепляет нужные признаки. Однако иногда при таком скрещивании у потомства проявляются рецессивные мутации и снижается жизнеспособность.

Неродственное скрещивание (или отдаленная гибридизация) - это скрещивание организмов, относящихся к разным видам и даже родам. Таким способом получен мул (гибрид лошади и осла), хонорик (гибрид хорька и норки) и т. д.

При гибридизации иногда имеет место явление гетерозиса — повышенная жизнеспособность и урожайность (плодовитость) потомков по сравнению с родительскими формами.

Полиплоидизация - это получение полиплоидных организмов. Данный метод в основном используется в селекции растений. Полиплоидные особи более урожайны, у них выше устойчивость к неблагоприятным факторам среды, они более жизнеспособны. Также полиплоидию используют для восстановления плодовитости гибридов, полученных при отдаленной гибридизации. В 1924 г. Г.Д. Карпеченко с помощью полиплоидии создал капустно-редечный гибрид. С использованием полиплоидии был получен пшенично-ржаной гибрид - тритикале.

Искусственный мутагенез основан на использовании мутаций в селекции. Объекты обрабатывают химическими реагентами или различными видами излучений. Среди мутаций, полученных таким путем, многие являются полезными и применимы в дальнейшей селекции.

Селекция

СЕЛЕКЦИЯ, разработка научно обоснованных методов создания и совершенствования сортов культурных растений и пород домашних животных, а также применение этих методов в растениеводстве (селекция растений) и животноводстве (селекция животных). В результате селекционной работы создают сорта растений и породы животных с нужными биологическими свойствами и хозяйственными качествами. Напр., ведут селекцию на плодовитость и продуктивность скота и птицы, урожайность с.-х. культур, устойчивость к вредителям и болезням, качество продукции, приспособленность к механизированной уборке и др.

История селекции исчисляется тысячелетиями. Селекционеры древности, «бессознательно» используя искусственный отбор, создавали сорта винограда, плодовых культур, пшеницы, хорошо приспособленные к местным условиям и дающие устойчивые урожаи. Впоследствии отбор приобрёл массовый характер – появилась народная селекция растений и животных. Ею были созданы местные засухоустойчивые сорта пшеницы, зимостойкие сорта подсолнечника, яблони (Антоновка, Грушовка), местные породы скота (аборигенный скот), на основе которых позднее были выведены холмогорская, ярославская и др. известные породы крупного рогатого скота, отличающиеся лучшими, чем у местного скота, адаптационными (приспособительными) качествами и более высокой продуктивностью.

Научная селекция стала развиваться с нач. 20 в., одновременно с развитием генетики (теоретическая основа селекции). Открытие законов наследственности и изменчивости, научно обосновавших искусственный отбор, дало возможность сознательно управлять наследственностью растительных и животных организмов.

Современная селекция базируется на методическом отборе, который ведётся в двух направлениях – на сохранение сортовых и породных признаков (массовый отбор) и на их совершенствование (индивидуальный отбор). Для внесения в генофонд ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков (напр., сочетание высокой урожайности с засухоустойчивостью) применяют гибридизацию с последующим отбором.

В животноводстве обычно применяют индивидуальный отбор и гибридизацию, используя различные виды скрещивания – близкородственное (инбридинг), неродственное (аутбридинг) и др. Цель близкородственного скрещивания – перевод большинства генов породы в гомозиготное состояние. Задача неродственного скрещивания – комбинация нескольких полезных признаков. При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях наблюдается мощное развитие гибридов первого поколения, их высокая жизнеспособность (см. Гетерозис). Удалось получить гетерозисные гибриды огурца, томата и др., урожайность которых на 10–30 % выше, чем у обычных сортов. Разработаны способы преодоления бесплодия межвидовых гибридов, благодаря чему были получены гибриды пшеницы с рожью (тритикале) и с пыреем (пшенично-пырейные гибриды), удачно сочетающие лучшие качества исходных форм (высокую урожайность зерна и зелёной массы с холодостойкостью).

В селекции широко используют метод искусственного мутагенеза (воздействуя мутагенами на исходный материал, нарушают строение молекул ДНК, что приводит к резкому росту числа мутаций, среди которых часто появляются формы с полезными признаками). Путём искусственного мутагенеза получены высокоурожайные сорта ярового и озимого ячменя, яровая пшеница Новосибирская 67, а также полиплоидные растения (см.

Полиплоидия), отличающиеся более крупными размерами плодов, цветков, стеблей и др. органов и повышенным содержанием сахара (сахарная свёкла), белков (зернобобовые), масла (подсолнечник) и др. полезных веществ.

В связи с бурным развитием производств, основанных на биотехнологиях, стала актуальной селекция микроорганизмов (выведение новых их штаммов, имеющих значение для производства кормового белка, ферментативных и витаминных препаратов, антибиотиков, используемых в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности). При этом используют способность микроорганизмов непрерывно синтезировать белки при благоприятных условиях. Разработаны способы внедрения в бактериальную клетку определённых генов, в т. ч. человека. Это обеспечивает интенсивную выработку ею белка, кодируемого чужим геном. На методах

генной инженерии основано производство интерферонов (белков, подавляющих размножение вирусов), инсулина (регулятор уровня глюкозы в крови), гормонов роста и др.

Селекция. Биотехнология. | ЕГЭ по биологии

Селекция

Селекция — отбор и создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами.

Породы животных, сорта растений, штаммы микроорганизмов — это совокупности особей, созданные человеком и обладающие какими-либо ценными для него качествами. Теоретической основой селекции является генетика.

Основные методы селекции

Отбор

В селекции действует естественный и искусственный отбор. Искусственный отбор бывает бессознательным и методическим. Бессознательный отбор заключается в сохранении человеком лучших особей для разведения и употреблении в пищу худших без сознательного намерения вывести более совершенную породу или сорт. Методический отбор осознанно направлен на выведение нового сорта или породы с желаемыми качествами. В процессе селекции наряду с искусственным отбором не прекращает своего действия и естественный отбор, который повышает приспособляемость организмов к условиям окружающей среды.

Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора
Показатели Естественный отбор Искусственный отбор
Исходный материал для отбора Индивидуальные признаки организмов Индивидуальные признаки организмов
Отбирающий фактор Условия среды (живая и неживая природа) Человек
Путь благоприятных изменений Остаются, накапливаются, передаются по наследству Отбираются, становятся производительными
Путь неблагоприятных изменений Уничтожаются в борьбе за существание Отбираются, бракуются, уничтожаются
Направленность действия Отбор признаков, полезных особи, популяции, виду Отбор признаков, полезных человеку
Результат отбора Новые виды Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов
Формы отбора Движущий, стабилизирующий, дизруптивный Массовый, индивидуальный, бессознательный (стихийный), методический (сознательный)

Массовый отбор — выделение из исходного материала целой группы особей с желательными признаками и получение от них потомства.
Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с желательными признаками и получение от них потомства.

Массовый отбор чаще применяют в селекции растений, а индивидуальный — в селекции животных, что связано с особенностями размножения растений и животных.

Гибридизация

Методом отбора нельзя получить новые генотипы. Для создания новых благоприятных комбинаций признаков (генотипов) применяют гибридизацию. Различают внутривидовую и межвидовую (отдалённую) гибридизацию.

Внутривидовая гибридизация — скрещивание особей одного вида. Применяют близкородственное скрещивание и скрещивание неродственных особей.

Близкородственное скрещивание (инбридинг) (например, самоопыление у растений) ведёт к повышению гомозиготности, что, с одной стороны, способствует закреплению наследственных свойств, но с другой — ведёт к снижению жизнеспособности, продуктивности и вырождению. Скрещивание неродственных особей (аутбридинг) позволяет получить гетерозисные гибриды. Если сначала вывести гомозиготные линии, закрепив желательные признаки, а затем провести перекрёстное опыление между разными самоопыляющимися линиями, то в результате в ряде случаев появляются высокоурожайные гибриды. Явление повышенной урожайности и жизнеспособности у гибридов первого поколения, полученных при скрещивании родителей чистых линий, называется гетерозисом. Основная причина эффекта гетерозиса — отсутствие проявления вредных рецессивных аллелей в гетерозиготном состоянии. Однако уже со второго поколения эффект гетерозиса быстро снижается.

Межвидовая (отдалённая) гибридизация — скрещивание разных видов.

Используется для получения гибридов, сочетающих ценные свойства родительских форм (тритикале — гибрид пшеницы и ржи, мул — гибрид кобылы с ослом, лошак — гибрид коня с ослицей). Обычно отдалённые гибриды бесплодны, так как хромосомы родительских видов отличаются настолько, что невозможен процесс конъюгации, в результате чего нарушается мейоз. Преодолеть бесплодие у отдалённых гибридов растений удаётся с помощью полиплоидии. Восстановление плодовитости у гибридов животных более сложная задача, так как получение полиплоидов у животных невозможно.

Полиплоидия

Полиплоидия — увеличение числа хромосомных наборов.

Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные сорта культурных растений (пшеница, картофель) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды. В основе явления полиплоидии лежат три причины: удвоение хромосом в неделящихся клетках, слияние соматических клеток или их ядер, нарушение процесса мейоза с образованием гамет с нередуцированным (двойным) набором хромосом. Искусственно полиплоидию вызывают обработкой семян или проростков растений колхицином. Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.

Индуцированный мутагенез

В естественных условиях частота возникновения мутаций сравнительно невелика. Поэтому в селекции используется индуцированный (искусственно вызванный) мутагенез — воздействие на организм в условиях эксперимента каким-либо мутагенным фактором для возникновения мутации с целью изучения влияния фактора на живой организм или получения нового признака. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер сам отбирает организмы с новыми полезными свойствами.

Клеточная и генная инженерия

Биотехнология — методы и приёмы получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов (бактерий, дрожжей и др.). Биотехнология открывает новые возможности для селекции. Её основные направления: микробиологический синтез, генная и клеточная инженерия.
Микробиологический синтез — использование микроорганизмов для получения белков, ферментов, органических кислот, лекарственных препаратов и других веществ. Благодаря селекции удалось вывести микроорганизмы, которые вырабатывают нужные человеку вещества в количествах, в десятки, сотни и тысячи раз превышающих потребности самих микроорганизмов. С помощью микроорганизмов получают лизин (аминокислоту, не образующуюся в организме животных; её добавляют в растительную пищу), органические кислоты (уксусную, лимонную, молочную и др.), витамины, антибиотики и т. д.
Клеточная инженерия — выращивание клеток вне организма на специальных питательных средах, где они растут и размножаются, образуя культуру ткани. Из клеток животных нельзя вырастить организм, а из растительных клеток можно. Так получают и размножают ценные сорта растений. Клеточная инженерия позволяет проводить гибридизацию (слияние) как половых, так и соматических клеток. Гибридизация половых клеток позволяет проводить оплодотворение «в пробирке» и имплантацию оплодотворённой яйцеклетки в материнский организм. Гибридизация соматических клеток делает возможным создание новых сортов растений, обладающих полезными признаками и устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды.
Генная инженерия — искусственная перестройка генома. Позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида. Так, введя в генотип кишечной палочки соответствующий ген человека, получают гормон инсулин. В настоящее время человечество вступило в эпоху конструирования генотипов клеток.



Селекция растений, животных и микроорганизмов

Селекция растений Для селекционера очень важно знать свойства исходного материала, используемого в селекции. В этом плане очень важны два достижения отечественного селекционера Н. И. Вавилова: закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и учение о центрах происхождения культурных растений.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости: виды и роды, генетически близкие (связанные друг с другом единством происхождения), характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости. Так, например, у мягкой и твёрдой пшеницы и ячменя существуют остистые, короткоостые и безостые колосья. Зная наследственные изменения у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов, что используется в селекции. Чем ближе между собой виды и роды, тем больше сходство в изменчивости их признаков. Н. И. Вавиловым закон был сформулирован применительно к растениям, а позднее подтверждён для животных и микроорганизмов.
В селекции растений наиболее широко используются такие методы, как массовый отбор, внутривидовая гибридизация, отдалённая гибридизация, полиплоидия.
Большой вклад в селекцию плодовых растений внёс отечественный селекционер И. В. Мичурин. На основе методов межсортовой и межвидовой гибридизации, отбора и воздействия условиями среды им были созданы многие сорта плодовых культур. Благодаря его работам многие южные сорта плодовых культур удалось распространить в средней полосе нашей страны.
Многие сорта культурных растений являются полиплоидными. Таковы некоторые сорта пшеницы, ржи, клевера, картофеля, свёклы и т. д. Сочетание отдалённой гибридизации с последующим получением полиплоидных форм позволило преодолеть бесплодие отдалённых гибридов. В результате многолетних работ Н. В. Цицина и его сотрудников были получены гибриды пырея и пшеницы, пшеницы и ржи (тритикале).
К наиболее важным достижениям селекции растений следует отнести создание большого количества высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.

Селекция животных

Как и культурные растения, домашние животные имеют диких предков. Процесс превращения диких животных в домашних называют одомашниванием (доместикацией). Почти все домашние животные относятся к высшим позвоночным животным — птицам и млекопитающим.
В селекции животных наиболее широко используются такие методы, как индивидуальный отбор, внутривидовая гибридизация (родственное и неродственное скрещивание) и отдалённая (межвидовая) гибридизация.
Использование индивидуального отбора связано с половым размножением животных, когда получить сразу много потомков затруднительно. В связи с этим селекционеру важно определить наследственные признаки самцов, которые непосредственно у них не проявляются (жирномолочность, яйценоскость). Поэтому оценка животных может быть осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Имеет определённое значение также учёт экстерьера, то есть совокупности внешних признаков животного. Подбор производителей в животноводстве особенно актуален в связи с применением в настоящее время искусственного осеменения, позволяющего получить от одного организма значительное число потомков. Родственное скрещивание ведёт к гомозиготности и чаще всего сопровождается уменьшением устойчивости животных к неблагоприятным факторам среды, снижением плодовитости и т. п. Для устранения неблагоприятных последствий используют неродственное скрещивание разных линий и пород. На основе межпородного скрещивания были созданы высокопродуктивные сельскохозяйственные животные (в частности М. Ф. Иванов создал высокопродуктивную породу свиней Белая украинская, породу овец Асканийская рамбулье). Неродственное скрещивание сопровождается гетерозисом, сущность которого состоит в том, что гибриды первого поколения имеют повышенную жизнеспособность и усиленное развитие. Примером эффективного использования гетерозиса служит выведение гибридных цыплят (бройлерное производство).
Отдалённая (межвидовая) гибридизация животных приводит к бесплодию гибридов. Но благодаря проявлению гетерозиса широко используется человеком. Среди достижений по отдалённой гибридизации животных следует отметить мула — гибрида кобылы с ослом, бестера — гибрида белуги и стерляди, продуктивного гибрида карпа и карася, гибридов крупного рогатого скота с яками и зебу, отдалённых гибридов свиней и т. д.

Селекция микроорганизмов

К микроорганизмам относятся прокариоты — бактерии, сине-зелёные водоросли; эукариоты — грибы, микроскопические водоросли, простейшие.
В селекции микроорганизмов наиболее широко используются индуцированный мутагенез и последующий отбор групп генетически идентичных клеток (клонов), методы клеточной и генной инженерии.
Деятельность микроорганизмов используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Ферментативную активность микроорганизмов (грибов и бактерий) используют в производстве молочных продуктов, хлебопечении, виноделии и др. С помощью микроорганизмов получают аминокислоты, белки, ферменты, спирты, полисахариды, антибиотики, витамины, гормоны, интерферон и пр.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды. Ведутся работы по перенесению генетического материала азотфиксирующих микроорганизмов в геном почвенных бактерий, которые этими генами не обладают, а также непосредственно в геном растений. Это позволит избавиться от необходимости производить огромное количество азотных удобрений.

"Селекция растений и животных. Методы селекции" (10 класс)

ЛЕКЦИЯ 13.

СЕЛЕКЦИЯ. МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ.

Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих штаммов микроорганизмов, сортов растений и пород животных.

Породой, сортом, штаммом называют популяцию ор­ганизмов, искусственно созданную человеком и характе­ризующуюся определенными наследственными особен­ностями.

Селекция опирается на достижения генетики, моле­кулярной биологии, биохимии и других наук. Теоретиче­ской основой селекции является генетика.

Основными задачами современной селекции являются:

  • повышение урожайности сортов культурных растений,

  • увеличение продуктивности пород домашних животных и штаммов микроорганизмов.

Особое внимание селекционеров направлено на получение сортов растений, устой­чивых к заболеваниям и поддающихся механизированной уборке: короткостебельных неполегающих сортов злаков, соответствующих сортов винограда, томатов, хлопчат­ника.

Методы селекции

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ

Основной задачей селекции растений является повышение урожайности в растениеводстве путем созда­ния высокопродуктивных сортов.

Основными методами селекции растений являются гибридизация и искусст­венный отбор.

В начале селекционной работы ставится конкретная задача, для выполнения которой подбирают соответст­вующие родительские формы. При невозможности найти нужный исходный материал применяют различные му­тагенные факторы (химические вещества, излучения) для ускорения получения индуцированных мутаций, среди ко­торых иногда удается найти и полезные, использующиеся в дальнейшей селекционной работе. При воздействии мутагенных факторов, разрушающих веретено деления (например, колхицина), часто удается получить растения с кратным увеличением набора хромосом — полиплоид­ные формы. Полиплоиды растений обладают большей урожайностью и стойкостью к неблагоприятным услови­ям среды по сравнению с диплоидными.

Гибридизация — это получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов.

В селекции применяют близкородственное скрещивание (инбридинг, в растениеводстве - инцухт) и скрещивание неродственных организмов (аутбридинг).

Близкородственная гибридизация у растений основана на самоопылении, которое ведет к по­вышению гомозиготности и закреплению наследствен­ных свойств.

Потомство, полученное от одного гомози­готного растения путем самоопыления, называется чис­той линией. У особей чистых линий часто снижается жизнеспособность и падает урожайность. Но если скре­стить разные чистые линии между собой (межлинейная гибридизация), то наблюдается явление гетерозиса — по­вышенная жизнеспособность и плодовитость в первом поколении гибридов, которая постепенно снижается. Ге­терозис объясняется переходом большинства генов в ге­терозиготное состояние.

Межлинейная гибридизация по­зволяет повысить урожайность семян кукурузы на 20 – 30%. Явление гетерозиса у растений можно закрепить при вегетативном размножении (клубнями, черенками, луковицами и т. д.).

Отдаленная гибридизация позволяет сочетать в одном организме ценные признаки разных видов и даже родов.

Г. Д. Карпеченко в 1924 г. получил гибрид редьки и капусты с диплоидным набором хромосом 18 (9 "редечных" и 9 "капустных"), который был бесплоден. Для преодоления бесплодия ученый удвоил число хромосом каждого вида (получил полиплоидную форму гибрида), в результате чего в кариотипе оказалось 36 хромосом (по 18 "редечных" и "капустных"). Это соз­дало возможность конъюгации гомологичных хромосом капусты с "капустными" и редьки с "редечными". Каждая гамета несла по одному набору хромосом капусты и редьки (9+9 = 18). В зиготе вновь оказывалось 36 хромо­сом. Полученный межвидовой гибрид стал плодовитым. Таким образом, полиплоидия является одним из спосо­бов восстановления плодовитости межвидовых гибридов у растений.

После получения гибридов производится искусствен­ный отбор полученных форм. Отбор заключается в со­хранении для размножения растений с желаемой комби­нацией признаков.

При массовом отборе выделяют груп­пу особей с нужными признаками и получают потомство.

Инди­видуальный отбор проводят для выделения форм с необ­ходимыми признаками и выращивают потомков одной особи. При таком отборе результат достигается быстрее, но потомков получается значительно меньше. Индивиду­альный отбор чаще проводят среди самоопыляющихся растений и получают чистые линии. Представители од­ной чистой линии имеют одинаковый генотип и дают ценный исходный материал для селекции.

Большой вклад в селекцию растений внес Иван Владимирович Мичурин (1855—1935). В основе его работ лежит сочетание трех основных методов: гибридизации, отбора и воздействия условиями среды на развивающиеся гибриды. Вывел 350 сортов плодовых и ягодных культур.

Большое значение И. В. Мичурин придавал подбору исходных ро­дительских форм для гибридизации. Он скрещивал мест­ные морозостойкие сорта с южными. Получаемые сеян­цы подвергал строгому отбору и содержал в относительно суровых условиях. Этим методом получена яблоня Сла­вянка, гибрид Антоновки и южного Ранета ананасного.

Особое значение Мичурин придавал скрещиванию географически удаленных форм, не растущих в той мест­ности, где осуществляется гибридизация. Таким методом выведен сорт Бельфлер-китайка, полученный в результа­те гибридизации китайской яблони из Сибири и амери­канского сорта Бельфлер желтый.

Среди методов "воспитания" гибридов И. В. Мичури­ным разработан метод ментора. Сущность его заключа­ется в том, что признаки развивающегося гибрида изме­няются под влиянием привоя или подвоя. Этот метод применялся при выведении сорта Бельфлер-китайка, так как первые гибридные плоды были мелкие и кислые. Под влиянием черенков Бельфлера плоды гибрида в последую­щем стали приобретать качества Бельфлера. Влияние мен­тора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида.

Широко использовал И. В. Мичурин и отдаленную гибридизацию: получил гибриды малины и ежевики, ря­бины и сибирского боярышника и др.

Селекционная работа имеет огромное значение. Творческое использова­ние всех методов селекционной работы позволяет доби­ваться больших успехов.

Озимая пшеница Безостая 1, созданная академиком П. П. Лукьяненко, имеет высокую урожайность и отличные мукомольные качества. Работы по селекции пшеницы продолжаются, и уже созданы но­вые сорта (Аврора, Кавказ), урожайность которых дос­тигает 100 ц/га.

Академиком Н. В. Цициным получен ценный гибрид пшеницы и ржи — тритикале. Гибрид, высокоурожайный, устойчив к неблагоприятным услови­ям среды и перспективен как кормовая и зерновая куль­тура.

Коллектив селекционеров, возглавляемый академи­ком В. С. Пустовойтом, добился увеличения содержания масла в семенах подсолнечника до 50% (исходные сорта содержали 32—33% масла). За последние годы благодаря созданию новых полиплоидных сортов (А. Н. Лутков, В. П. Зосимович) резко повысились сахаристость и уро­жайность сахарной свеклы.

М.И. Хаджиновым получены новые гибридные высокоурожайные сорта кукурузы.

Большой вклад в селекцию растений внесли и белорус­ские ученые. Под руководством П. И. Айсмика выведены высокоурожайные сорта картофеля, районированные на территории Беларуси. Наиболее известный из них — Темп.

Значительный вклад в селекцию зерновых культур внес Н. Д. Мухин, льна — М. И. Афонин, многолетних трав — А. Л. Семенов. Генетика и селекция далеко еще не исчерпали всех возможностей повышения урожайно­сти культурных растений.

СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ

Основные принципы селекции животных не от­личаются от принципов селекции растений. Новые по­роды животных получают на основе наследственной из­менчивости путем искусственного отбора.

Однако селек­ция животных имеет и некоторые особенности, выте­кающие из природы организма животного: животные, имеющие хозяйственное значение, размножаются только половым способом; половая зрелость у них наступает от­носительно поздно; самки приносят немногочисленное потомство, что затрудняет и замедляет процесс селекции.

При селекционной работе с животными важное зна­чение имеет учет экстерьерных признаков. Под экстерье­ром понимают совокупность наружных форм животных, их телосложение и соотношение частей тела. Разные по­роды животных неодинаково реагируют на изменения внешних условий.

Исторически первым этапом в селекции животных следует считать их приручение, которое было в основном закончено 5-6 тыс. лет назад. Одомашнивание резко по­вышает изменчивость организмов и создает благоприят­ные условия для искусственного отбора. Приручение жи­вотных происходит и в настоящее время, например раз­ведение пушных зверей в неволе.

В подборе производителей важно учитывать их родословные, в которых должны быть отмечены экстерьерные особенности и продуктив­ность в течение ряда поколений. Скрещивание является основным способом получения разнообразия исходного материала при работе с животными.

Применяют, как правило, два типа скрещивания: не­родственное (аутбридинг) и родственное (инбридинг).

Однако при инбридинге часто наблюдается ослабление животных, уменьшение устой­чивости к воздействию внешних факторов и заболевани­ям. Чтобы этого избежать, проводят строгий отбор особей, обладающих нужными хозяйственными признаками. При селекционной работе близкородственное скрещива­ние обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных линий, что переводит большинство генов в гетерозиготное состоя­ние, при котором проявляется гетерозис (гибридная си­ла). Гетерозис широко используется в животноводстве и птицеводстве. Примером эффективного применения ге­терозиса является выведение бройлерных цыплят.

При селекции домашних животных очень важно оп­ределить наследственные качества самцов по признакам, которые у них непосредственно не проявляются, напри­мер по количеству молока и жирномолочности у быков или яйценоскости у петухов. Для этого используется ме­тод определения качества производителей по потомству. От производителя получают немногочисленное потомст­во и сравнивают его продуктивность с продуктивностью матерей и средней продуктивностью породы. Если про­дуктивность дочерей выше, чем матерей, то это говорит о большой ценности производителя, которого используют для дальнейшего улучшения породы. От хорошего самца можно получить большое потомство с помощью искусст­венного осеменения. В последнее время эмбрионы цен­ных пород крупного рогатого скота получают в искусст­венных условиях, а затем вводят их в матку беспородных животных для дальнейшего развития. Таким способом удается значительно ускорить селекционную работу.

Ценные породы домашних животных получены ака­демиком М. Ф. Ивановым. Им создана порода овец асканийский рамбулье с очень высоким настригом перво­классной шерсти. Высокой молочной продуктивностью характеризуется костромская порода крупного рогатого скота: до 15—16 тыс. л молока в год.

Наряду с внутривидовой гибридизацией в животно­водстве применяется и отдаленная гибридизация. Межви­довые гибриды животных, как и растений, в большинст­ве случаев бесплодны. С глубокой древности человек ис­пользует мула (гибрид кобылы с ослом). Мулы очень выносливы, обладают большой физической силой, значи­тельной продолжительностью жизни, т. е. у них проявля­ется гетерозис. Однако мулы бесплодны. В Казахстане в результате гибридизации тонкорунных овец с диким гор­ным бараном архаром выведена новая порода тонкорун­ных овец — архаромеринос. Ведутся работы по гибриди­зации яка с крупным рогатым скотом. У этих гибридов самцы бесплодны, а самки плодовиты. Это открывает возможности скрещивания их с исходными видами с це­лью получения новой породы скота.

РОЛЬ Н.И. ВАВИЛОВА В МИРОВОЙ НАУКЕ.

УСПЕХИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

Успех селекционной работы во многом зависит от ге­нетического разнообразия исходной группы растений и животных. Генофонд (совокупность генов) существующих пород животных и сортов растений ограничен по срав­нению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому поиски полезных признаков среди диких предков очень важны для выведения новых пород и сортов.

Вавилов Николай Иванович (1887-1943)

В 1906 после окончания Московского коммерческого училища Вавилов поступил в Московский сельскохозяйственный институт (бывшая Петровская, ныне Тимирязевская сельскохозяйственная академия), который окончил в 1911 году. Вавилов, еще будучи студентом, начал заниматься научной работой.

В 1908 году провел географо-ботанические исследования на Северном Кавказе и Закавказье. К 100 летию Дарвина выступил с докладом «Дарвинизм и экспериментальная морфология» (1909), а в 1910 опубликовал дипломную работу «Голые слизни (улитки), повреждающие поля и огороды в Московской губернии», за которую получил премию Московского политехнического музея. После окончания института был оставлен Д. Н. Прянишниковым при кафедре частного земледелия для подготовки к званию профессора.

В 1911-1912 Вавилов преподавал на Голицынских женских высших сельскохозяйственных курсах (Москва). В 1912 опубликовал работу о связи агрономии с генетикой, где одним из первых в мире предложил программу использования достижений генетики для улучшения культурных растений. В эти же годы Вавилов занялся проблемой устойчивости видов и сортов пшеницы к болезням.

В 1917 Вавилов был избран профессором агрономического факультета Саратовского университета, где Николай Иванович стал заведовать кафедрой частного земледелия и селекции.

В Саратове Вавилов развернул полевые исследования ряда сельскохозяйственных культур и закончил работу над монографией «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», опубликованную в 1919, в которой обобщил свои исследования, выполненные ранее в Москве и в Англии.

На Всероссийском селекционном съезде в Саратове (1920) Вавилов выступил с докладом «Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости». Первые экспедиции Вавилов организовал и провел в Персию (Иран) и Туркестан, Горный Таджикистан (Памир), где многократно рискуя жизнью, собрал в труднодоступных местах неизвестные ранее формы пшениц, ячменей, ржи (1916).

В 1921-1922 Вавилов знакомится с сельским хозяйством обширных областей США и Канады. В 1924 Вавилов совершил труднейшую, продолжавшуюся пять месяцев, экспедицию в Афганистан, подробно исследовав культурные растения и собрав большой общегеографический материал. В 1926-1927 Вавилов организовал и провел длительную экспедицию в страны Средиземноморья: Алжир, Тунис, Марокко, Египет, Сирию, Палестину, Трансиорданию, Грецию, острова Крит и Кипр, Италию (включая Сицилию и Сардинию), Испанию и Португалию, Сомали, Эфиопию и Эритрею.

В 1929 Вавилов совершил экспедицию в Западный Китай (Синьцзян), в Японию, Корею, на остров Формоза (Тайвань).

В 1930 — в Северную Америку (США) и Канаду, Центральную Америку, Мексику. В 1932-1933 — в Гватемалу, Кубу, Перу, Боливию, Чили, Бразилию, Аргентину, Эквадор, Уругвай, Тринидад, Пуэрто-Рико. В результате изучения видов и сортов растений, собранных в странах Европы, Азии, Африки, Северной, Центральной и Южной Америки, Вавилов установил очаги формирования, или центры происхождения и разнообразия культурных растений. Эти центры часто называются центрами генетического разнообразия или Вавиловскими центрами. Работа «Центры происхождения культурных растений» была впервые опубликована в 1926.

Вавилов обладал феноменальной работоспособностью и памятью, умением работать в любых условиях, обычно спал не более 4-5 часов в сутки. Вавилов никогда не бывал в отпуске. Отдыхом для него была смена занятий. «Надо спешить» — говорил он. Как ученый он имел прирожденную способность к теоретическому мышлению, к широким обобщениям. Вавилов обладал редкими организационными способностями, сильной волей, выносливостью и смелостью, ярко проявившимися в его путешествиях по труднодоступным районам земного шара. Он был широко образованным человеком, владел несколькими европейскими языками и некоторыми азиатскими. Во время своих путешествий он интересовался не только земледельческой культурой народов, но и их бытом, обычаями и искусством. Будучи патриотом и в высоком смысле гражданином своей страны, Вавилов был убежденным сторонником и активным пропагандистом международного научного сотрудничества, совместной работы ученых всех стран мира на благо человечества.

В 1936 и 1939 происходили дискуссии по вопросам генетики и селекции, на которых Лысенко и его сторонники атаковали ученых во главе с Вавиловым, разделявших основные положения классической генетики. Группа Лысенко отвергла генетику как науку, отрицала существование генов как материальных носителей наследственности. В конце тридцатых годов лысенковцы, опираясь на поддержку Сталина, Молотова и других советских руководителей, начали расправу со своими идейными противниками, с Вавиловым и его соратниками. Вавилов вплоть до своего ареста продолжал мужественно отстаивать свои научные взгляды, программу работ возглавляемых им институтов.

В 1939 он подверг резкой критике антинаучные взгляды Лысенко на заседании Ленинградского областного бюро секции научных работников. В конце своего выступления Вавилов сказал: «Пойдем на костер, будем гореть, но от своих убеждений не откажемся».

6 августа 1940 года Вавилов был арестован в предгорьях Карпат, вблизи г. Черновцы. Во время следствия, продолжавшегося 11 месяцев, Вавилов перенес не менее 236 допросов, происходивших часто в ночное время и продолжавшихся нередко в течение семи и более часов.

9 июля 1941 Вавилов на «суде» Военной коллегии Верховного суда СССР, происходившем в течение нескольких минут, был приговорен к расстрелу. На суде им было заявлено, что «обвинение построено на небылицах, лживых фактах и клевете, ни в какой мере не подтвержденных следствием». Поданное им прошение о помиловании в Верховный Совет СССР было отклонено.

26 июля переведен в Бутырскую тюрьму для приведения приговора в исполнение. Утром 15 октября его посетил сотрудник Берии и пообещал, что Вавилова оставят жить и предоставят ему работу по специальности. В связи с наступлением немцев на Москву этапирован в Саратов 16—29 октября, помещен в 3-й корпус тюрьмы N 1 г. Саратова, где находился год и 3 месяца в тяжелейших условиях (камера смертников).

Решением Президиума Верховного Совета СССР 23 июня 1942 расстрел в порядке помилования заменен 20-ю годами заключения в исправительно-трудовых лагерях. От голода Николай Иванович заболел дистрофией и умер, предельно истощенный в тюремной больнице 26 января 1943.

Похоронен, по-видимому, в общей могиле саратовского кладбища. Во время следствия, во внутренней тюрьме НКВД, когда Вавилов имел возможность получать бумагу и карандаш, он написал большую книгу «История мирового земледелия», рукопись которой была уничтожена, «как не имеющая ценности» вместе с большим количеством других научных материалов, изъятых при обысках на квартире и в институтах, где он работал.

20 августа 1955 Вавилов был посмертно реабилитирован. При жизни Николай Иванович был избран почетным членом многих зарубежных академий, в том числе Лондонского Королевского общества (1942), Шотландской (1937), Индийской (1937), Аргентинской академий, членом-корреспондентом АН Галле (1929; Германия) и Чехословацкой академии (1936), почетным членом Американского ботанического общества, Линнеевского общества в Лондоне, Английского общества садоводства и др.

Центры происхождения культурных растений (1926):

1) южноазиат­скийродина риса, сахарного тростника, цитрусовых;

2) восточноазиатский родина сои, проса, гречихи, многих плодовых и овощных культур;

3) юго-западноазиатскийродина пшениц, гороха, чечевицы, винограда;

4) средиземноморский — родина маслин, капусты, свеклы;

5) абиссинский — родина твердых пшениц, ячменя, ко­фейного дерева;

6) центральноамериканскийродина ку­курузы, какао, перца, фасоли, длинноволокнистого хлопка;

7) южноамериканскийродина картофеля, таба­ка, ананаса, подсолнечника.

Открытые Н. И. Вавиловым закономерности геогра­фического распределения сельскохозяйственных расте­ний и расселения их из первичных центров облегчают работу селекционеров, позволяют быстрее подбирать ис­ходный материал для опытов и в определенной мере предвидеть результаты.

Вавилов установил важную закономерность, извест­ную под названием закона гомологичных рядов в наслед­ственной изменчивости (1920)

Оригиналь­ное определение автора гласит: "Виды и роды, генети­чески близкие между собой, характеризуются тождествен­ными рядами наследственной изменчивости с такой пра­вильностью, что зная ряд форм для одного вида, можно предвидеть нахождение тождественных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее тождество в ря­дах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды, составляющие семейство".

Сущность этого закона заключа­ется в том, что виды и роды, близкие генетически, свя­занные единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная формы изменчивости одного вида, можно предположить существование сходных форм у родственных видов и ро­дов.

Фактами, подтверждающими этот закон, являются случаи альбинизма у позвоночных, группы крови у при­матов и человека, гемофилия у человека и других млеко­питающих.

Этот закон позволяет предсказывать наличие того или иного признака у разных видов одного рода, ес­ли он есть у представителей хотя бы одного вида, и мо­делировать наследственные болезни человека в экспери­менте на животных.

Революция в сфере естественных наук и ее последствия для развития

Селекция с помощью маркеров

Сельскохозяйственные культуры

Селекция с помощью маркеров (СПМ) — это метод отбора, который играет все более важную роль в программах селекции сельскохозяйственных культур.

СПМ позволяет быстро отобрать большое количество растений на раннем этапе процесса селекции, в результате чего для внедрения новых сортов может потребоваться гораздо меньше времени: работу по выведению каждого нового сорта сельскохозяйственных культур можно сократить на несколько лет.

Молекулярные маркеры — это небольшие сегменты ДНК, которые расположены в непосредственной близости от гена (или нескольких генов) в ДНК растения, придающего/-их растению желаемое свойство — например, бóльшую засухоустойчивость, — которое селекционер хочет сформировать у нового сорта сельскохозяйственной культуры. Анализ крошечного фрагмента ткани растения, например, взятого из рассады новой его разновидности, в отношении которой проводится отбор, при использовании маркеров в качестве индикаторов («флагов») позволяет селекционеру понять, имеется ли желаемый ген в новом растении. Если такой ген отсутствует, селекционер может сразу же перейти к анализу следующего растения.

СПМ имеет определенные ограничения, которые не в последнюю очередь связаны с его неэффективностью при работе с определенными сельскохозяйственными культурами, включая ряд основных продуктов питания, таких как маниока, сладкий картофель и ямс. Тем не менее она была объявлена одной из приоритетных областей наращивания потенциала в рамках программ селекции сельскохозяйственных культур в развивающихся странах.   

В настоящее время использование СПМ в развивающихся странах является ограниченным ввиду наличия ряда серьезных проблем. К их числу относится отсутствие программ обучения селекционеров использованию метода СПМ, отсутствие соответствующих условий и оборудования для проведения исследований и составления научных разработок, а также, в ряде случаев, отсутствие необходимого количества подходящих маркеров.

Селекция, подготовка к ЕГЭ по биологии

Селекция (лат. selectio - выбирать) - наука и отрасль практической деятельности, направленная на создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, обладающих полезными для человека свойствами.

Этими полезными свойствами могут быть размер и форма плодов, урожайность, удойность у коров, устойчивость к факторам внешней среды (к засушливому климату, к морозу).

Основы селекции

В основе селекции лежит способность генотипа живых организмов к изменениям, что происходит главным образом за счет комбинативной и мутационной изменчивости. В процессе селекции происходит искусственный отбор организмов с полезными для человека свойствами и их размножение.

В результате множества последовательных скрещиваний, в конце концов, селекционерам удается достичь желаемой цели: вывести гибридов с нужными признаками.

Мутационная изменчивость существует благодаря мутациям - случайным ненаправленным изменениям генотипа. Благодаря мутациям, к примеру, возник безалкалоидный сорт люпина. И.В. Мичуриным на яблоне сорта Антоновка Могилевская были обнаружены необычайно крупные плоды, ветвь с которым послужила для появления нового сорта - Антоновки шестистограммовой. Эти плоды - результат произошедшей в естественных условиях мутации соматических клеток.

"Сколько ждать этой естественной мутации?" - спросите вы. Может один день, а может и 100, и 10000 лет - всем властвует случайность. На наш век может не выпасть удача, а мы такого допустить не можем! 🙂

Именно по этой причине в селекции растений часто используются искусственно вызванные мутации - авто- и аллополиплоидию.

Автополиплоидия

Автополиплоидия - кратное (4n,6n,8n) увеличение исходного набора хромосом, который характерен для особей вида.

Автополиплоидия возникает в результате обработки почек колхицином, который нарушает образование нитей веретена деления, и, соответственно, нарушает расхождение хромосом в мейозе, в результате чего набор хромосом в половых клетках (гаметах) оказывается удвоенным. Таким способом получают полиплоиды - сорта растений, обладающие повышенной урожайностью.

Существуют различные тетраплоидные сорта свеклы, мака, кукурузы и других сельскохозяйственных культур, которые отличаются большими размерами плодов.

Аллополиплоидия

Аллополиплоидия (греч. állos — другой и polýploos — многократный) - соединение в клетках организма хромосомного набора от разных видов или родов, в результате которого образуется гибридная зигота.

Благодаря аллополиплоидии получают новые сорта растений. Наиболее известным примером является гибрид ржи и пшеницы - тритикале. Некоторые межвидовые гибриды табака обладают повышенной устойчивостью к возбудителям заболеваний мучнистой росы, табачной мозаики.

В рамках биотехнологии разработаны методы, с помощью которых стало возможным создание бактерий, синтезирующих полезные для человека белки, многие из которых используются как лекарства: аминокислоты, антибиотики, инсулин.

Скрещивание особей в селекции

Каждое скрещивание как сдача новых карт: может повезет, а может и нет. Вполне возможно, что особь унаследует полезные признаки от родителей и сможет передать их своим потомкам, всегда есть и шанс того, что появятся новые полезные для человека признаки, равно как и шанс, что ничего полезного из проводимого скрещивания не выйдет.

Возможны несколько вариантов скрещивания:

  • Близкородственное скрещивание (инбридинг - от англ. in — внутри + breeding — разведение)
  • Близкородственное скрещивание в течение нескольких поколений приводит к переходу генов в гомозиготное состояние, вследствие чего потомство ослабевает и становится более подвержено наследственным заболеваниям.

    Замечу, что под инбридингом подразумевают близкородственное скрещивание животных. Для самоопыления у растений существует иной термин - инцухт.

    В селекции инбридинг применяют для выведения чистых линий (гомозиготных особей - aa, AA, bb, BB), которые используются, например, для анализирующего скрещивания. Инбридинг использовался при выведении абсолютно всех пород животных, и в настоящее время активно используется в питомниках для выведения нужных пород животных (кошек, собак и т.д.)

  • Неродственное скрещивание (аутбридинг - от англ. out — вне + breeding — разведение)
  • Аутбридинг заключается в скрещивании неродственных особей, которые могут принадлежать к одному сорту, породе, виду или роду. Аутбридинг ведет к явлению гетерозиса - получения гетерозисных форм, которые превосходят родительских особей по ряду признаков.

    Гетерозис - явление увеличения жизнеспособности особей у гибридов, которые получены при скрещивании двух чистых линий. Такой эффект связан с переходом генов в гетерозиготное состояние, что повышает выживаемость организмов, плодовитость, и множество других полезных свойств.

  • Отдаленная гибридизация
  • Применение отдаленной гибридизации заключается в скрещивании особей, принадлежащих к разным родам и видам. Такие особи обладают крайне полезными для человека свойствами, но часто бесплодны (стерильны).

    Известным примером отдаленной гибридизации является мул - гибрид осла (самца) и лошади (самки). Отличаются большой выносливостью и работоспособностью, живут до 40 лет, обладают хорошим иммунитетом к заболеваниям, не требовательны в корме и уходе.

    Обратный пример: гибрид ослицы (самки) и жеребца (самца) - лошак. Встречаются гораздо реже по сравнению с мулом, так как обладают меньшей выносливостью и работоспособностью. В большинстве случаев бесплодны.

Отбор в селекции

Отбор в селекции осуществляет человек с единственной целью: размножить особей с нужными и полезными признаками, свойствами. Очевидно, что такой отбор называется искусственным, в противовес естественному отбору, главный критерий которого - приспособленность.

Отбор может осуществляться двумя способами:

  • Массовый отбор
  • Отбор организмов исключительно на основе внешних данных (фенотипа). Основным критерием для человека служит проявление признака: размер плодов, цвет лепестков, цвет листьев и т.д. Этот вид отбора характеризуется массовостью и быстротой.

    В результате массового отбора формируется группа особей, которые обладают нужными и полезными для человека признаками. В дальнейшем они подвергаются размножению.

  • Индивидуальный отбор
  • Выборочный отбор и сохранение особей с ценными для человека признаками. В ходе индивидуального отбора оценивается не только фенотип, но и генотип, вследствие чего данный вид отбора занимает большее время, но оказывается более эффективен.

    Индивидуальный отбор требует оценки потомства от выбранной особи в ряду поколений. Иногда подобный отбор применяют у самоопыляемых растений: пшеницы, ячменя - с целью получения чистых линий. Как было сказано ранее, чистые линии характеризуются гомозиготностью и являются исходным материалом для селекции.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Животноводство | Britannica

Разведение и вариации

Английский агроном Роберт Бейкуэлл был очень успешным животноводом в 18 веке. Его работа была основана на традиционном методе визуальной оценки выбранных им животных. Хотя он не писал о своих методах, записано, что он много путешествовал на лошадях и собирал овец и крупный рогатый скот, которые считал полезными. Считается, что он широко скрещивал разные породы, а затем практиковал инбридинг с целью закрепления желаемых характеристик у помесных животных.Он также был первым, кто систематически сдавал своих животных на племенной завод. По этим причинам он считается первым научным селекционером.

В селекции животных популяция - это группа скрещивающихся особей, то есть порода или линия внутри породы, которая в некоторых аспектах отличается от других пород или линий. Как правило, определенных животных в породе называют чистокровными. Существенное различие между чистокровными и беспородными животными состоит в том, что генеалогия чистокровных животных была тщательно записана, обычно в племенной книге или племенной книге, которая ведется какой-либо санкционирующей ассоциацией.Ассоциации чистокровных предоставляют другие услуги, которые полезны их членам для развития их бизнеса.

Селективное разведение использует естественные различия в чертах, которые существуют у представителей любой популяции. Прогресс в селекции требует понимания двух источников изменчивости: генетики и окружающей среды. По некоторым признакам существует взаимодействие генетики и окружающей среды. Различия в среде обитания животных, такие как количество корма, уход и даже погода, могут повлиять на их рост, воспроизводство и продуктивность.Такие изменения производительности из-за окружающей среды не передаются следующему поколению. Для большинства признаков, измеряемых у домашних животных, окружающая среда оказывает большее влияние на изменчивость, чем генетические различия. Например, только около 30 процентов изменений в молочной продуктивности молочного скота можно отнести к генетическим эффектам; остальная часть вариации обусловлена ​​воздействием окружающей среды. Таким образом, при выборе племенного поголовья необходимо учитывать и контролировать факторы окружающей среды.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Генетическая изменчивость необходима для достижения прогресса в разведении последовательных поколений. Каждый ген, являющийся основной единицей наследственности, занимает определенное место или локус на хромосоме. Два или более гена могут быть связаны с определенным локусом и, следовательно, с определенным признаком. (Признаки, которые можно наблюдать напрямую, например размер, цвет, форма и т. Д., Составляют фенотип организма.) Эти гены известны как аллели. Если парные аллели одинаковы, организм называется гомозиготным по этому признаку; если они разные, организм гетерозиготен. Обычно один из аллелей будет выражен за исключением другого аллеля, и в этом случае два аллеля называются доминантными и рецессивными соответственно. Однако иногда ни один из них не доминирует, и в этом случае два аллеля называются кодоминантными.

Мышь внизу гетерозиготна по мутантному гену, который дает ей пятнистый хвост.Две мыши над ним парамутированы; у них также есть пятнистые хвосты, хотя они не несут ген этого признака.

Вставка U636

Хотя до сих пор нет полных знаний о генетическом составе какой-либо породы домашнего скота, генетические вариации можно использовать для улучшения поголовья. Исследователи делят общую генетическую изменчивость на аддитивный, доминирующий и эпистатический типы действия генов, которые определены в следующих параграфах. Аддитивную вариацию проще всего использовать в селекции, потому что она обычна, и эффект каждого аллеля в локусе просто усиливает эффект других аллелей в том же локусе.Генетический выигрыш, полученный с помощью дополнительных генетических эффектов, является постоянным и накапливается от одного поколения к другому.

Хотя вариация доминирования не является более сложной в теории, ее труднее контролировать на практике из-за того, как один аллель маскирует влияние другого. Например, пусть и обозначают локус, а - , 1, и - , 2, , представляют два возможных аллеля в этом месте. Затем a 1 a 1 , a 1 a 2 (что идентично a 2 a 1 ) и a 2 a 2 - три возможных генотипа.Если a 1 доминирует a 2 , то генотипы a 1 a 2 и a 1 a 1 не могут быть внешне различимы. Таким образом, невозможность наблюдать различия между , , , 1, , , , , 2, и , , , 1, , , , , 1, представляет собой серьезную трудность при использовании дисперсии доминирования в селекционном разведении.

Вариации аддитивности и доминирования вызываются генами в одном локусе. Эпистатическая изменчивость вызывается совместным действием генов в двух или более локусах. Этот тип генетической изменчивости в селекции практически не использовался преднамеренно из-за сложной природы идентификации и контроля соответствующих генов.

селекция | История, применение и методы

Селекция растений , применение генетических принципов для получения растений, более полезных для человека.Это достигается путем отбора растений, которые считаются экономически или эстетически желательными, сначала путем контроля спаривания отдельных особей, а затем путем отбора определенных особей из потомства. Такие процессы, повторяющиеся на протяжении многих поколений, могут изменить наследственный состав и ценность популяции растений далеко за пределы естественных границ существовавших ранее популяций. В этой статье подчеркивается применение генетических принципов для улучшения растений; биологические факторы, лежащие в основе селекции растений, рассматриваются в статье «Наследственность».Для обсуждения трансгенных культур, см. генетически модифицированный организм.

История

Селекция растений - это древний вид деятельности, восходящий к самым истокам земледелия. Вероятно, вскоре после самой ранней одомашнивания зерновых культур люди начали распознавать степень совершенства растений на своих полях и сохранили семена лучших для посадки новых культур. Такие предварительные селекционные методы были предшественниками ранних процедур селекции растений.

Результаты ранних селекционных процедур были заметны.Большинство современных разновидностей настолько модифицированы от своих диких предков, что не могут выжить в природе. Действительно, в некоторых случаях культивируемые формы настолько разительно отличаются от существующих диких сородичей, что трудно даже идентифицировать их предков. Эти замечательные преобразования были осуществлены первыми селекционерами растений за очень короткое время с эволюционной точки зрения, и скорость изменений, вероятно, была выше, чем для любого другого эволюционного события.

В середине 1800-х годов Грегор Мендель изложил принципы наследственности, используя растения гороха, и таким образом обеспечил необходимую основу для научной селекции растений.По мере того как в начале 20-го века законы генетической наследственности были уточнены, было положено начало их применению для улучшения растений. Один из основных фактов, выявленных за короткую историю научного селекции, заключается в том, что у растений мира существует огромное богатство генетической изменчивости, и что только начало раскрытия ее потенциала.

Закон разделения Менделя

Скрещивание сортов гороха с пурпурными и белыми цветками. R обозначает ген пурпурных цветов и r ген белых цветов.

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Голы

Свидетели-ученые института IPK Gattersleben в Германии ищут засухоустойчивые сорта ячменя, которые могут дать достаточно семян как в очень жарких, так и в сухих условиях.

Усилия по выведению засухоустойчивых сортов ячменя.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео для этой статьи

Селекционер обычно имеет в виду идеальное растение, которое сочетает в себе максимальное количество желаемых характеристик.Эти характеристики могут включать устойчивость к болезням и насекомым; устойчивость к жаре, засолению почвы и морозам; подходящий размер, форма и время созревания; и многие другие общие и специфические черты, которые способствуют лучшей адаптации к окружающей среде, простоте выращивания и обращения, большей урожайности и лучшему качеству. Селекционер садовых растений также должен учитывать эстетическую привлекательность. Таким образом, селекционер редко может сосредоточить внимание на какой-либо одной характеристике, но должен учитывать множество черт, которые делают растение более полезным для достижения цели, для которой оно выращивается.Селекция растений является важным инструментом в обеспечении глобальной продовольственной безопасности, и многие основные сельскохозяйственные культуры были выведены таким образом, чтобы лучше противостоять экстремальным погодным условиям, связанным с глобальным потеплением, таким как засуха или аномальная жара.

Повышение урожайности

Одна из целей практически каждого селекционного проекта - повышение урожайности. Этого часто можно добиться, выбрав очевидные морфологические варианты. Одним из примеров является отбор карликовых раннеспелых сортов риса. Эти карликовые сорта устойчивы и дают больший урожай зерна.Кроме того, их раннее созревание быстро освобождает землю, часто позволяя в том же году дополнительно посадить рис или другие культуры.

Еще один способ повышения урожайности - выведение сортов, устойчивых к болезням и насекомым. Во многих случаях создание устойчивых сортов было единственным практическим методом борьбы с вредителями. Возможно, наиболее важной особенностью устойчивых сортов является стабилизирующий эффект, который они оказывают на производство и, следовательно, на стабильные запасы продовольствия. Не менее полезны сорта, устойчивые к засухе, жаре или холоду.

Модификации линейки и конституции

Другой распространенной целью селекции растений является расширение ареала выращивания сельскохозяйственных культур. Хорошим примером является модификация зернового сорго с момента его появления в США в 1750-х годах. Зерновое сорго тропического происхождения в основном распространялось на южные равнины и на юго-запад, но были выведены более ранние сорта, и зерновое сорго в настоящее время является важной культурой на севере, в Северной Дакоте.

Выведение сортов сельскохозяйственных культур, пригодных для механизированного земледелия, стало одной из основных целей селекции в последние годы.Однородность признаков растений очень важна в механизированном сельском хозяйстве, потому что полевые работы намного проще, когда особи сорта одинаковы по времени прорастания, скорости роста, размеру плодов и т. Д. Равномерность созревания, конечно, важна при механической уборке таких культур, как томаты и горох.

Питательные качества растений можно значительно улучшить путем селекции. Например, можно разводить сорта кукурузы (кукурузы) с гораздо более высоким содержанием лизина, чем существовавшие ранее сорта.Селекция сортов кукурузы с высоким содержанием лизина для тех регионов мира, где кукуруза является основным источником этой незаменимой в питательных веществах аминокислоты, стала основной целью селекции растений. Было показано, что такое «биофортификация» продовольственных культур, термин, который также включает генетическую модификацию, улучшает питание и особенно полезен в развивающихся регионах, где дефицит питательных веществ является обычным явлением, а медицинская инфраструктура может отсутствовать.

При селекции декоративных растений внимание уделяется таким факторам, как более длительный период цветения, улучшение сохраняемости цветов, общая бережливость и другие особенности, которые способствуют полезности и эстетической привлекательности.Новизна сама по себе часто является достоинством украшений, и часто ищут эффектного, даже причудливого.

Селективное разведение - определение и примеры

Определение селективного разведения

Селективное размножение - это процесс, с помощью которого люди контролируют размножение организмов с целью проявления или устранения определенных характеристик. Селективное разведение использует искусственный отбор для управления генетической передачей желаемых признаков. В отличие от естественного отбора, селекционное разведение сосредоточено на чертах, которые принесут пользу людям.

Обзор селективного разведения

Процедура включает в себя идентификацию определенных желаемых признаков и поиск двух представителей вида, которые проявляют эту особенность. Затем проводится серия вязок или вязок между особями с предпочтительными характеристиками для получения потомства, которое проявляет эти особенности и может использоваться для будущих вязок. Желаемый фенотип признаков передаются от родителей к потомству через их гены .

Хотя селективное разведение может увеличить преобладание желательных признаков за счет увеличения частоты благоприятных генов в генофонде , нежелательные признаки, которые могут вызвать наследственные проблемы со здоровьем, также могут увеличиваться как следствие инбридинга .

Термин «искусственный отбор» впервые был введен Чарльзом Дарвином в его книге О происхождении видов , чтобы описать, как люди отразили процесс естественного отбора посредством селекции. Дарвин признал, что силы, изменяющие популяцию, были аналогичными, но вместо того, чтобы организмы приспосабливались к окружающей среде, искусственный отбор движется потребностями людей. Часто это приводит к снижению приспособленности организмов, потому что адаптивные черты можно игнорировать.

Примеры селективного разведения

Собаки

Все современные собаки были селективно выведены людьми на протяжении тысячелетий. Собаки были впервые выведены от общего предка серого волка (Canis Lupus) , который был приручен людьми, с которыми он жил в непосредственной близости.Широко распространено предположение, что эти животные были сначала одомашнены людьми для охоты и защиты, хотя современные собаки разводились по разным причинам, таким как товарищеские отношения, выполнение определенных задач, развлечения или в эстетических целях. T Сегодня существует более 400 пород собак, что означает, что у них самый широкий диапазон фенотипа среди всех млекопитающих.

Очень специфические черты, которые выборочно передаются собакам, могут нанести огромный вред их здоровью.Отсутствие генетического разнообразия в генофонде может не только привести к наследственным проблемам со здоровьем, но и собаки, разводимые с намеренно подчеркнутыми физическими особенностями, могут страдать от своей неестественной физической формы. Например, бульдоги и другие породы с «плоской мордой» могут страдать от проблем с дыханием, в то время как крупные собаки обычно страдают опухолями костей из-за их избыточной массы тела.

Растения и животноводство

Практически вся пища, потребляемая современными людьми, была селективно выращена на протяжении тысяч лет.Около 10000 лет назад, когда люди начали жить в постоянных или полупостоянных поселениях, они впервые начали выращивать свои собственные культуры и пасти стада домашнего скота.

Селективная селекция растений привела к бессознательному отбору фруктов и овощей по таким качествам, как крупный размер и сладость; семена растений с желаемыми качествами получили бы шанс прорасти через употребление в пищу человеком и культивировать в своих уборных (туалете). Со временем изменились и другие благоприятные качества, такие как содержание масла, отсутствие косточек и мясистая текстура, в результате чего многие выращенные человеком фрукты и овощи неузнаваемы по сравнению с их дикими аналогами. Тот же процесс происходил с домашними животными, такими как овцы (разводимые для более толстой шерсти), куры (значительно крупнее, чем их дикие предки) и крупный рогатый скот (разводимые для большей мышечной массы или увеличения удоя).

Одним из старейших и наиболее широко задокументированных примеров селективной селекции на пищу является селекция высокорослой (для облегчения уборки урожая), устойчивой к болезням пшеницы, которая дает большое количество зерна.Исторически сложилось так, что с полей убирались более мелкие культуры, что позволяло пчелам и другим опылителям опылять только те культуры, которые обладают наиболее благоприятными для человека характеристиками. Сегодня селекция пшеницы - это более научный процесс; Идентифицировано и выведено особей с конкретными генами для создания растений с улучшенной питательной ценностью, более интенсивным вкусом и меньшим количеством удобрений или пестицидов.

Выбраковка

Выбраковка - это форма селективного разведения.Вместо того, чтобы разводить двух животных с благоприятными чертами, из популяции удаляют животных с нежелательными чертами (такими как агрессивное поведение). Выбраковка может быть выполнена либо путем умерщвления особи, либо путем стерилизации / стерилизации для предотвращения воспроизводства . Животные, оставшиеся в популяции, продолжают воспроизводиться, в то время как гены , , контролирующие нежелательные признаки, удаляются из популяции.

Охота

Селективное разведение не всегда полезно для человека.Вне биологии случайно практикуется селекционное разведение. Браконьеры, которые охотятся и убивают носорогов и слонов ради ценных рогов носорога и слоновой кости, в последние годы стали причиной непреднамеренного отбора животных с меньшими рогами и клыками. Поскольку самцы с самыми большими рогами являются наиболее желанными для охотников, гены, определяющие размер, быстро удаляются из популяции.

Кроме того, в популяциях растет мутация гена , которая приводит к тому, что слоны вообще не имеют клыков.Поскольку численность популяции значительно сократилась из-за давления на охоту, вполне возможно, что слоновьи бивни могут полностью исчезнуть. Это пример того, как давление современного человеческого населения оказывает на дикую природу.

Викторина

Что такое селекционное разведение? | Факты

Селективное разведение включает отбор родителей, обладающих интересными характеристиками, в надежде, что их потомство унаследует эти желательные характеристики.

Что такое селекционное разведение?

  • Селективное разведение включает в себя выбор родителей с определенными характеристиками для совместного скрещивания и получения потомства с более желательными характеристиками.
  • На протяжении тысячелетий люди выборочно разводили растения и животных, в том числе:
    • сельскохозяйственных культур с более высокой урожайностью
    • декоративных растений с определенными формами и цветами цветов
    • сельскохозяйственных животных, которые производят больше мяса или шерсти лучшего качества
    • собак с особыми телосложение и темперамент, подходящие для таких работ, как пасти овец или сбор фазанов.
  • Селективное разведение направлено на адаптацию характеристик организма таким образом, чтобы это было желательно для людей, которые их разводят.

Люди выборочно выращивали яблоки, чтобы получить множество различных сортов.
Изображение предоставлено: Shutterstock

Как работает селекционное разведение?

  • Характеристики организма частично определяются комбинацией вариантов генов, которые передаются от одного поколения к другому. Например, дети высоких родителей могут сами быть высокими, если они унаследуют комбинацию «высоких» вариантов гена.
  • Мы можем использовать это преимущество для выборочного разведения животных или растений, выбирая родителей с определенными характеристиками, чтобы производить потомство с этими характеристиками.
    • Например, если мы скрещиваем высоких родителей вместе и исключаем более низких родителей, потомство должно унаследовать «высокие» варианты гена, которые делают их высокими.
    • Некоторые из потомков могут быть даже выше обоих родителей, потому что они могут унаследовать комбинацию различных «высоких» вариантов гена от каждого родителя, и вместе они делают потомство выше.
    • При повторном селекционном разведении в течение нескольких поколений эта популяция будет становиться все выше и выше.

Диаграмма, показывающая эффект селективного разведения растений по высоте.
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Проблемы с селективной селекцией

  • В результате селективной селекции часто получается популяция животных или растений с очень похожей генетикой.
  • Подобная генетика означает, что у популяции будут те же сильные стороны, но и такие же слабые стороны.
  • Инфекционные болезни с большей вероятностью распространяются среди генетически схожих популяций, поскольку они уязвимы перед одними и теми же заболеваниями.
  • Селективное разведение часто включает разведение близкородственных особей, известное как инбридинг.
    • Инбредные популяции с большей вероятностью будут страдать от генетических состояний, вызванных рецессивными вариантами генов, потому что они с большей вероятностью унаследуют две копии рецессивных вариантов, по одной от каждого родителя.

Типы селективного разведения

Инбридинг

  • Если мы хотим создать популяцию организмов с предсказуемыми характеристиками, мы склонны к инбридингу.
  • Инбридинг - это когда разводимые животные являются очень близкими родственниками, например, братьями и сестрами.
  • Продолжение инбридинга приводит к очень близкому генетически потомству.
  • После многих поколений инбридинга потомство будет почти генетически идентичным и произведет идентичное потомство. Когда это происходит, организм описывается как инбредный или чистокровный.
  • Примерами чистокровных животных являются лабрадор-ретривер и сиамские кошки.

Чистокровные собаки, такие как лабрадор ретривер, изначально были выведены в результате многих поколений инбридинга.Изображение предоставлено: PetsNerd.com

Лайнбридинг

  • Лайнбридинг - это разновидность инбридинга.
  • Это связано с разведением более дальних родственников, например двоюродных братьев и сестер.
  • Это снижает скорость, с которой порода становится «чистокровной», снижая риск ухудшения здоровья, который иногда наблюдается у чистокровных особей.

Самоопыление

  • Большинство растений имеют как мужские, так и женские репродуктивные части.
  • Некоторые виды естественным образом способны переносить мужские гаметы (сперму) из пыльцы в женские части цветка, где находятся женские гаметы (яйца).Это называется самоопылением.
  • Потомство растений, которые самоопыляются, не идентично родительскому растению, потому что их гены перетасовываются во время размножения.
  • Селекционеры могут использовать самоопыление как вид инбридинга, создавая растения, которые генетически более идентичны и дают идентичное потомство через многие поколения.

Скрещивание

  • Скрещивание включает разведение двух неродственных особей.
  • Это часто используется для получения потомства с желаемыми характеристиками от двух разных особей.
  • Скрещивание двух чистопородных организмов даст потомство с интересующими характеристиками.
  • Например, пуделя скрещивают с лабрадором ретривером, чтобы сочетать низкую линьку пуделя со спокойным, обучаемым темпераментом лабрадора. В результате получился Лабрадудель - собака-поводырь, подходящая для людей, страдающих аллергией.
  • Скрещивание беспородных родителей будет иметь менее предсказуемые результаты.

Лабрадудель - помесная собака, полученная в результате скрещивания лабрадора с пуделем

Выборочное разведение в сравнении с естественным отбором

  • Хотя оба они приводят к генетическим изменениям на протяжении поколений, селективное разведение и естественный отбор отличаются.
  • Естественный отбор обусловлен факторами окружающей среды, ограничивающими выживание и воспроизводство, такими как суровые условия или конкуренция за партнеров.
  • Селективное разведение также известно как искусственный отбор. Искусственный отбор управляется вмешательством человека.

Селективное разведение в сравнении с генной инженерией

  • Хотя и селекционное разведение, и генная инженерия изменяют генетические характеристики организма, это разные процессы.
  • Селективное разведение использует существующие, естественно присутствующие варианты генов у вида и естественный процесс разведения.
  • Генная инженерия предполагает прямое изменение генома организма в лаборатории.
  • Варианты генов, полученные с помощью генной инженерии, могут передаваться от одного поколения к другому.

Эта страница последний раз обновлялась 30.07.2019

Селективное разведение - Вариация - AQA - Биология GCSE (Отдельная наука) Редакция - AQA

Селективное разведение или искусственный отбор - это когда люди разводят растения и животных по определенным генетическим характеристикам.Люди выращивали пищевые культуры из диких растений и домашних животных на протяжении тысячелетий.

Основные этапы процесса

Селективное разведение происходит на протяжении многих поколений. Вот основные этапы работы как для растений, так и для животных:

  1. Решите, какие характеристики достаточно важны для выбора.
  2. Выберите родителей, которые демонстрируют эти характеристики из смешанного населения. Их разводят вместе.
  3. Выберите лучшее потомство с желаемыми характеристиками, чтобы произвести следующее поколение.
  4. Повторяйте процесс непрерывно в течение многих поколений, пока все потомки не покажут желаемые характеристики.

Коровы Хайленд были выведены для получения мяса

Коровы фризской породы были выведены для производства большого количества молока

Коровы абердин-ангусской породы также были выведены для получения мяса

Фермеры селективно разводили различные типы коров с очень желательными характеристиками в чтобы производить лучшие мясные и молочные продукты.

Можно выбрать характеристики по полезности или внешнему виду:

Желаемые характеристики у растений:

  • Устойчивость к болезням пищевых культур
  • растения пшеницы, дающие много зерна
  • большие или необычные цветы

Желаемые характеристики у животных:

  • животных, дающих много молока или мяса
  • кур, откладывающих большие яйца
  • домашних собак с мягким характером

Новые разновидности могут иметь экономическое значение.Например, они могут предоставлять больше продуктов питания лучшего качества или позволять фермерам накормить больше людей.

Преимущества и риски селективной селекции

Вследствие селективной селекции будущие поколения селективно разводимых растений и животных будут иметь очень похожие гены, что снизит вариабельность. Гены и их различные аллели в популяции известны как ее генофонд. Инбридинг может привести к сокращению генофонда, что затруднит получение новых сортов в будущем.Это также делает организмы предрасположенными к определенным заболеваниям или наследственным дефектам.

Преимущества селективного разведения включают:

  • новых сортов могут быть экономически важными, производя больше или более качественный корм
  • можно выбрать животных, которые не могут причинить вреда, например, крупный рогатый скот без рогов

Риски селективного разведения включают:

  • снижение генетической изменчивости может привести к атаке со стороны определенных насекомых или болезней, которые могут быть чрезвычайно разрушительными
  • Гены редких заболеваний могут быть неосознанно выбраны как часть положительного признака, что приводит к проблемам с конкретными организмами, например высоким процентом далматинцев собаки глухие
  • могут создавать физические проблемы у определенных организмов, например, у крупных собак могут быть повреждены бедра из-за неправильного формирования

Селективное разведение - Естественный отбор и селективное разведение - Биология GCSE (Single Science) Revision

Селективное разведение - это традиционный метод улучшения сельскохозяйственных культур и животноводства, такой как усиление болезней устойчивость к секреции или удой.

Новые сорта

Естественный отбор и селекция могут вызывать изменения как у животных, так и у растений. Разница между ними в том, что естественный отбор происходит естественным образом, но селекционное размножение происходит только при вмешательстве человека. По этой причине селекционное разведение иногда называют искусственным отбором .

Путем селекции можно вывести различные сорта растений и животных с желаемыми характеристиками. Например:

  • коров, дающих много молока
  • кур, дающих большие яйца
  • растений пшеницы, дающих много зерна

Новые сорта могут быть экономически важными.Например, они могут давать людям больше или более качественную пищу.

Пример селективного разведения

Абердин-ангусский бык разводят на говядину

Пример селективного разведения

Фризская корова - молочная порода

Пример селективного разведения

Традиционная хайлендская корова

Основные этапы

Селекционное разведение происходит на протяжении многих поколений. Это основные этапы:

  1. решить, какие характеристики достаточно важны для выбора
  2. выбрать родителей, которые демонстрируют эти характеристики
  3. выбрать лучшее потомство от родителей, чтобы произвести следующее поколение
  4. повторить процесс непрерывно

Все это породы собак являются результатом селективного разведения от общего предка

Проблемы селективного разведения

Будущие поколения селективно разводимых растений и животных будут иметь очень похожие гены.Это может сделать некоторые болезни более опасными, так как будут затронуты все организмы. Также существует повышенный риск генетического заболевания, вызванного рецессивными аллелями.

Все гены и их различные аллели в популяции - это ее генофонд . Инбридинг может привести к потере аллелей из генофонда, что затруднит создание новых сортов в будущем.

Селективное разведение | BioNinja

Понимание:

• Селективное разведение домашних животных показывает, что искусственный отбор может вызвать эволюцию


Селективное разведение - это форма искусственного отбора , при котором человек вмешивается в воспроизводство видов для получения желаемых признаков у потомства

  • При скрещивании представителей вида с желаемым признаком частота признака становится более распространенной в последующих поколениях
  • Селективное разведение свидетельствует об эволюции, поскольку целевые породы могут демонстрировать значительные вариации за (относительно) короткий период


Селективное разведение растительных культур позволило получить новые типы продуктов питания из того же предкового источника растений

  • Растения рода Brassica были выведены для производства различных пищевых продуктов путем модификации частей растений путем искусственного отбора
  • Сюда входят брокколи (модифицированные цветочные почки), капуста (модифицированные бутоны листьев) и капуста (модифицированные листья)


Селективное разведение домашних животных также привело к генерации d Иверсивные породы потомства

  • Примеры селективного разведения домашних животных можно увидеть на лошадях, коровах и собаках

Пример 1: Коневодство

Лошади были селективно выведены из многих поколений для получения вариаций в соответствии с целевая функция

  • Скаковые лошади разводятся для скорости и, следовательно, обычно они стройнее, легче, выше и быстрее
  • Тягловые лошади разводятся для силы и выносливости и, следовательно, они более крепкие и коренастые

Пример 2: Разведение коров

Коровы были селективно выведены из многих поколений для получения потомства с улучшенной продуктивностью молока

Фермеры также нацелились на разведение коров с мутацией, приводящей к увеличению мышечной массы

  • Получившееся поголовье крупного рогатого скота (так называемого бельгийского голубого ) иметь чрезмерную массу и производить более съедобное постное мясо

Пример 3: Собаководство

Породы собак демонстрируют огромное разнообразие благодаря целенаправленному отбору определенных признаков человеком

  • Охотничьи собаки (например.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *