Предмет генетики и селекции. Султанова В.Н Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова Саратов, Россия

реклама
Предмет генетики и селекции.
Султанова В.Н
Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова
Саратов, Россия
Subject of genetics and selection.
Sultanova VN
Saratov State Agrarian University named . NI Vavilov
Saratov, Russia
Генетика
служит
теоретической
основой селекции - науки,
разрабатывающей методы выведения и улучшения пород животных, сортов
растений, штаммов микроорганизмов.
Все особи внутри породы или сорта должны иметь сходные, наследственно
закрепленные
и
ценные
для
человека
свойства
-
продуктивность,
определенный комплекс физиологических и морфологических качеств, а
также
однотипную
реакцию
на
определенные
факторы
среды.
Наследственная изменчивость исходных организмов — основание для
создания новых пород животных или сортов растений.
Зная закономерности наследования отдельных признаков, можно сочетать их
(путем скрещивания) у потомков. Так, например, у пшеницы можно добиться
сочетания типа колоса и характера развития (яровой или озимый).
Все созданные и создаваемые породы и сорта отличаются от диких предков.
Это объясняется тем, что селекционеры целенаправленно отбирают для
скрещивания особей, обладающих какими-то мутантными признаками, и
производят их комбинации путем скрещивания.
Задачи и методы селекции
Селекция разрабатывает методы создания новых сортов растений, пород
животных
и
штаммов
микроорганизмов
с
необходимыми
человеку
признаками. Породы животных, сорта растений, штаммы микроорганизмов
представляют собой совокупности особей, созданных человеком с помощью
методов селекции, и характеризуются определенными наследственными
особенностями, морфологическими и физиологическими хозяйственно
ценными качествами. Поскольку свойства живых организмов обусловлены
их нормой реакции на основе определенной генетической информации и
подвержены модификационной и наследственной изменчивости, развитие
селекции основано на закономерностях генетики. В селекционной работе
используют следующие методы.
Естественный отбор
Стихийный (бессознательный). Проводился
человеком для
сохранения
особей с наиболее ценными признаками, без стремления улучшить породу
или сорт.
Методический (сознательный). Характеризуется тем, что человек осознано и
систематически стремится к выведению сорта или породы с желаемыми
качествами. Подразделяется на: массовый — проводится по фенотипу. При
этом отбирается группа особей, имеющих внешнее сходство. Поскольку
генотипы отобранных особей по фенотипу неоднородны, отбор время от времени повторяют; индивидуальный — от каждой особи получают отдельное
потомство и при последующих близкородственных скрещиваниях у
животных и самоопылении у растений выводят чистые линии. Чистые
линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов
представляют ценный исходный материал для селекции.
Гибридизация
Внутривидовая — основу составляет направленное скрещивание особей с
интересующими селекционера свойствами и последующий отбор потомков с
максимальным проявлением этих свойств.
Близкородственная, или инбридинг, — проводится между братьями и
сестрами или между родителями и потомством. В результате увеличивается
доля гомозиготных организмов. В связи с переходом генов в гомозиготное
состояние у потомков проявляются рецессивные мутации, что приводит к
ослаблению потомства, появлению наследственных заболеваний.
Межвидовая (отдаленная, неродственная) — проводится между особями
разных видов и разных родов. Ее используют как селекционный метод,
позволяющий объединить в гибриде ценные хозяйственные признаки
родительских
форм.
В
силу
генетических,
морфологических,
физиологических и иных различий организмов разных видов отдаленная
гибридизация, как правило, осуществляется с большим трудом и требует
применения
специальных
методов
преодоления
нескрещиваемости.
Межвидовые гибриды часто оказываются бесплодными вследствие нарушения процессов гаметогенеза, так как хромосомы, полученные от разных
видов, различаются между собой и не конъюгируют, поэтому мейоз не
происходит.
Аутбридинг (скрещивание неродственных особей) — скрещивание особей
разных линий. При данном скрещивании удается получить гетерозисные
гибриды, превосходящие по своей мощности не только родительские линии,
но
и
исходные
формы,
получены. Гетерозис заключается
из
которых
в
повышенной
эти
линии
мощности
были
гибридов
первого поколения по сравнению с родительскими формами. Основной
причиной эффекта гетерозиса является отсутствие проявления вредных
рецессивных аллелей в гетерозиготном состоянии.
Полиплоидизация
Увеличение числа наборов хромосом под действием на делящуюся клетку
ядов, разрушающих веретено деления (например, колхицином).
Индуцированный (искусственно вызванный) мутагенез
В естественных условиях частота мутирования генов сравнительно невелика.
Мутагенез повышает количество мутаций под воздействием на организм
различных мутагенов: ультрафиолетовых лучей, ионизирующего излучения,
некоторых химических веществ. Мутации в целом не носят направленный
характер, селекционер отбирает и культивирует организмы с интересующими
его признаками. Чаще всего используется в селекции микроорганизмов.
В настоящее время активно развивается биотехнология — наука о способах
получения необходимых человеку веществ с использованием живых
организмов и биохимических процессов в производстве.
Основные направления биотехнологии
Микробиологическое Клеточная инженерия
Генная инженерия
производство
Использование
Основана на культивировании Занимается
микроорганизмов для клеток и тканей высших
исследованиями по
производства ряда
организмов. Клетки
перестройке
продуктов — белков,
помещаются на питательную
генотипа. В геном
аминокислот,
среду, где они начинают
микроорганизмов
антибиотиков,
делиться. Данным способом из водят различные
витаминов, гормонов и клеток растений можно
гены для
пищевых продуктов
вырастить целое растение.
производства того
Разработан метод слияния
или иного вещества
клеток, который позволяет
получить гибриды между
видами, не скрещивающимися
в природе
Успехи
селекционной
работы
в
определенной
степени
зависят
от
генетического разнообразия исходной группы организмов. Многолетнее
изучение наследственной изменчивости растений дикой и культурной фауны
пяти континентов позволило Н. И. Вавилову сформулировать представления
о центрах происхождения культурных растений.
Источники:
Краснодембский Е. Г."Общая биология: Пособие для старшеклассников и
поступающих в вузы"
А.Г. Лебедев "Готовимся к экзамену по биологии"
Скачать