«Основы селекции» - Гетерозис. Клеточная инженерия. Задачи селекции. Юго-Западноазиатский центр. Основные методы селекционной работы. Инбридинг. Основы селекции растений, животных, микроорганизмов. Потомки от скрещивания чистых линий превосходят по качествам родительские формы. Селекция микроорганизмов. Главные центры происхождения культурных растений.

«Основные методы селекции» - Особенности селекции животных: Теоретической основой селекции является генетика. 8. Соматические мутации широко используются в селекции вегетативно размножающихся растений. 1. Внутрипородное разведение: направлено на сохранение и улучшение породы. С жестким отбором! 7. Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам.

«Селекция микроорганизмов» - Внутрипородное. Рыб 13. В настоящее время, человек разводит следующие виды животных: Изучение новой темы IV. Отбор. 5.Невероятная продуктивность. Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов. Новейшие методы. Пчел 17. Назовите породы, разводимые у нас в республике?

«Селекция растений и животных» - Очень широко применяется для получения с/х продукции в растениеводстве и животноводстве. 6. Североафриканский. Был получен гибрид Рафанобрассика. Центральноамериканский центр: охватывает большую территорию Мексики и Центральной Америки. Получена от скрещивания китайки (слева вверху) и Крымского сорта Кандиль-синап.

«Селекция яблони» - Богатырь Ренет Черненко. Успенское Флагман. Валюта Стела. Бельфлер-китайка Пепин шафранный. Колонновидные сорта. Иммунные сорта. Сорта селекции С.Ф.Черненко. Сорта селекции И.В.Мичурина.

«Селекция урок» - 1. Отбор а) массовый отбор- отбирается группа лучших по свойствам растений. Порода, сорт -. Успехи советских селекционеров. 1887-1943. Н.С.Бутарин. Гибридизация. Методы селекции растений и животных. Селекция животных. Гетерозис. Основная задача селекции. Урок биологии в 9 классе. П.П.Лукьяненко –создал ряд сортов озимой пшеницы.

Селекция растений

Введение
Слово "селекция" произошло от лат. "selectio", что в переводе обозначает выбор, отбор. Селекция это наука, которая разрабатывает новые пути и методы получения сортов растений и их гибридов, пород животных. Это также и отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и пород с нужными для человека свойствами: высокой продуктивностью, определенными качествами продукции, невосприимчивых к болезням, хорошо приспособленных к тем или иным условиям роста.

Селекция
растений
животных
микроорганизмов
Породы, сорта, штаммы - искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием. Начав возделывать растения, человек стал отбирать, сохранять и размножать лучшие из них. Многие культурные растения возделывались примерно за 10 тысяч лет до нашей эры. Селекционеры древности создали прекрасные сорта плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, бахчевых культур.
Селекция в растениеводстве

В современной селекции растений в качестве исходного материала используют естественные и гибридные популяции, самоопыленные линии, искусственные мутанты и полиплоидные формы. Большинство сортов сельскохозяйственных растений создано методом отбора и внутривидовой гибридизации. Получены мутантные и полиплоидные сорта зерновых, технических и кормовых культур.

Мичурин и его работа
И. В. Мичурин - выдающийся учёный-селекционер, один из основателей науки о селекции плодовых культур. Он поставил целью своей жизни обогатить сады России новыми сортами и добился осуществления этой мечты, несмотря на невероятные трудности и лишения.
Им были разработаны оригинальные практические методы получения гибридов с новыми, полезными для человека свойствами, а также сделаны весьма важные теоретические выводы.

Убедившись в непригодности метода акклиматизации, Мичурин посвятил свою жизнь селекционной работе, в которой использовал три основных вида воздействия на природу растения: гибридизацию, воспитание развивающегося гибрида в различных условиях и отбор
Гибридизация, т. е. получение сорта с новыми, улучшенными признаками, чаще всего производилась путем скрещивания местного сорта с южным, обладавшим более высокими вкусовыми качествами. При этом наблюдалось отрицательное явление-доминирование у гибрида признаков местного сорта. Причина этого заключалась в исторической приспособленности местного сорта к определенным условиям существования.

Таким методом был выведен сорт груши Бере зимняя Мичурина. В качестве матери была взята уссурийская дикая груша, отличающаяся мелкими плодами, но зимостойкая, в качестве отца - южный сорт Бере рояль с крупными сочными плодами.
Мичуриным также получены гибриды между вишней и черемухой (церападусы), между абрикосом и сливой (плуот), сливой и терном, рябиной и сибирским боярышником и др.
В естественных условиях чужеродная пыльца другого вида не воспринимается материнским растением и скрещивания не происходит. Для преодоления нескрещиваемости при отдаленной гибридизации Мичурин применял несколько методов.

Метод предварительного вегетативного сближения
Методы селекции
Однолетний черенок гибридного сеянца рябины прививается в крону растения другого вида или рода, например к груше.
Метод посредника
Метод опыления смесью пыльцы
Смешивалось небольшое количество пыльцы материнского растения с пыльцой отцовского. Часть семяпочек оплодотворялась своей пыльцой, часть - чужой.

Метод ментора
Для воспитания в гибридном сеянце желательных качеств сеянец прививается к растению, обладающему этими качествами. Дальнейшее развитие гибрида идет под влиянием веществ, вырабатываемых растением-воспитателем (ментором); у гибрида усиливаются искомые качества.
«Кандиль-китайка»
«Бельфлёр-китайка»

Селекционеры Украины
Основные направления исследований:
создание односемянной формы сахарной свеклы и её сортов;
генетические особенности явления односемянности у сахарной свeклы, изменчивости и наследования различных полезных признаков.
В 1930-е годы изучила основные закономерности наследования признака односемянности и установила рецессивность этого признака. Выявила особенности исходного материала односемянной свеклы, определила эффективные пути создания продуктивных видов односемянной свеклы с закрепленным признаком односемянности
Мария Григорьевна Бордонос

Cлайд 1

Тема: «Селекция растений» Задачи: Изучить центры происхождения культурных растений, основные методы селекции растений. Пименов А.В. Глава IХ. Генетика и селекция

Cлайд 2

Селекция как наука Селекция - наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Cлайд 3

Породы, сорта, штаммы - искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками. Пионером разработки научных основ селекционной работы в нашей стране был Н. И. Вавилов и его ученики. Н. И. Вавилов считал, что в основе селекции лежит правильный выбор для работы исходных особей, их генетическое разнообразие и влияние окружающей среды на проявление наследственных признаков при гибридизации этих особей. Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов. Селекция как наука Н.И.Вавилов, (1887-1943)

Cлайд 4

Центры происхождения культурных растений. В поисках исходного материала для получения новых гибридов растений Н. И. Вавилов организовал в 20-30-е гг. XX в. десятки экспедиций по всему миру. Во время этих экспедиций Н. И. Вавиловым и его учениками было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов. Анализируя собранный материал, Н. И. Вавилов заметил, что в некоторых районах наблюдается очень большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет. Центры происхождения культурных растений

Cлайд 5

Н. И. Вавилов предположил, что район наибольшего генетического разнообразия какого-либо вида культурного растения является центром его происхождения и одомашнивания. Всего Н. И. Вавилов установил 8 центров древнего земледелия, где люди впервые стали выращивать дикие виды растений/ 1. Индийский (Южноазиатский) центр включает в себя полуостров Индостан, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Этот центр - родина риса, цитрусовых, огурцов, баклажанов, сахарного тростника и многих других видов культурных растений. Центры происхождения культурных растений

Cлайд 6

2. Китайский (Восточноазиатский) центр включает в себя Центральный и Восточный Китай, Корею, Японию. В этом центре были окультурены человеком просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива, яблоня. 3. Юго-западноазиатский центр охватывает страны Малой Азии, Средней Азии, Иран, Афганистан, Северо-Западную Индию. Это родина мягких сортов пшеницы, ржи, бобовых (гороха, бобов), льна, конопли, чеснока, винограда. Центры происхождения культурных растений

Cлайд 7

5. Средиземноморский центр включает в себя европейские, африканские и азиатские страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Здесь родина капусты, маслин, петрушки, сахарной свеклы, клевера. 6. Абиссинский центр расположен в относительно небольшом районе современной Эфиопии и на южном побережье Аравийского полуострова. Этот центр - родина твердых пшениц, сорго, бананов, кофе. По-видимому, из всех центров древнего земледелия Абиссинский центр является самым древним. Центры происхождения культурных растений

Cлайд 8

7. Центральноамериканский центр - это Мексика, острова Карибского моря и часть стран Центральной Америки. Здесь родина кукурузы, тыквы, хлопчатника, табака, красного перца. 8. Южноамериканский центр охватывает западное побережье Южной Америки. Это родина картофеля, ананаса, хинного дерева, томатов, фасоли. Все эти центры совпадают с местами существования великих цивилизаций древности - Древнего Египта, Китая, Японии, Древней Греции, Рима, государств майя и ацтеков. Центры происхождения культурных растений

Cлайд 9

Cлайд 10

Центры происхождения культурных растений Центры происхождения Местоположение Культивируемые растения 1. Южноазиатский тропический 2. Восточноазиатский 3. Юго-Западноазиатский 4. Средиземноморский 5. Абиссинский 6. Центральноамериканский 7. Южноамериканский Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия Страны по берегам Средиземного моря Абиссинское нагорье Африки Южная Мексика Западное побережье Южной Америки Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений) Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры - слива, вишня и др. (20% культурных растений) Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений) Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений) Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

Cлайд 11

Подведем итоги: Селекция: Наука о методах создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Два растения родиной из Индийского (Южноазиатского) центра: Родина риса, цитрусовых, огурцов, баклажанов, сахарного тростника. Два растения родиной из Китайского (Восточноазиатского) центра: Просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива, яблоня. Два растения из Среднеазиатского центра: Это родина мягких сортов пшеницы, гороха, бобов, льна, конопли, чеснока, моркови, груши, абрикоса. Два растения из Переднеазиатского центра: Рожь, ячмень, роза, инжир. Два растения из Средиземноморского центра: Родина капусты, маслин, петрушки, сахарной свеклы, клевера. Два растения из Абиссинского центра: Родина твердых пшениц, сорго, бананов, кофе. Два растения из Южноамериканского центра: Родина картофеля, ананаса, хинного дерева, томатов, фасоли.

Cлайд 12

Подведем итоги: Два растения из Цетральноамериканского центра: Кукуруза, тыква, хлопчатник, табак, красный перец. Значения учения о центрах происхождения культурных растений и коллекции семян культурных растений и их диких предков: Позволяют определить центры наибольшего видового и сортового разнообразия растений. Дают материал для селекции растений, для создание сортов, приспособленных к различным условиям.

Cлайд 13

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления. 2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией. Основные методы селекции растений:

Cлайд 14

3. Инбридинг (близкородственное скрещивание) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние! Аа х Аа АА + 2Аа + аа 4. Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы (прибавка урожая до 30%). Этапы получения гетерозисных растений Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса; Сохранение линий путем инбридинга; Получения семян в результате скрещивания двух инбредных линий. Основные методы селекции растений:

Cлайд 15

AAbbCCdd x aaBBccDD AaBbCcDd Объясняют эффект гетерозиса две основные гипотезы: Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса. Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование). Основные методы селекции растений: АА х аа Аа

Cлайд 16

5. Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов. Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. Основные методы селекции растений:

Cлайд 17

6. Полиплоидия. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается. Основные методы селекции растений: В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян. С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом в дальнейшем были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др. Основные методы селекции растений: Какие формы искусственного отбора применимы при селекции растений? Массовый и индивидуальный. Какой вид отбора применим к растениям-самоопылителям? Индивидуальный, потомство – чистая линия. Приведите два примера перекрестноопыляемых растений. Рожь, кукуруза, подсолнечник. Как называется самоопыление перекрестноопыляемых растений? Инбридинг. Почему при инбридинге наблюдается депрессия? Многие неблагоприятные рецессивные гены переходят в гомозиготное состояние. Как называется явление повышения урожайности у кукурузы при скрещивании гомозиготных линий, полученных путем самоопыления? Эффект гетерозиса. Как совместить признаки различных сортов самоопыляемых растений? С помощью перекрестного скрещивания сортов с нужными свойствами. Почему бесплодны отдаленные гибриды? У них два гаплоидных набора хромосом от разных родителей, которые не могут конъюгировать при мейозе. Подведем итоги:

Cлайд 22

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Селекция растений. Преподаватель биологии Лысенкова О.В.

Селекция - наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных и сортов культурных растении. Селекция - процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.

Теоретическая база селекции –генетика. Итогом селекционного процесса являются: -сорт растений -порода животных -штамм микроорганизмов. Это совокупность организмов, созданных человеком в процессе селекции и имеющих определенные наследственные свойства. Все организмы, составляющие эту совокупность, имеют сходные наследственно закрепленные особенности.

Методы селекции растений Основой успеха селекционной работы в значительной степени является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов, выдающийся генетик и селекционер.

Под его руководством были организованы научные экспедиции в разные регионы Земли для сбора образцов культурных растений, их диких предков и сородичей. В ходе экспедиций было собрано более 160 тыс. образцов разных видов и сортов растений. В настоящее время эта уникальная коллекция хранится во Всесоюзном институте растениеводства Работа по созданию семенных коллекций культурных и диких растений продолжается и в наше время. Сейчас коллекция, начало которой положил Н. И. Вавилов, включает более 320 тыс. образцов.

В процессе скрещивания различных сортов растений получают более жизнеспособное и продуктивное потомство. Гетерозис– это увеличение темпов роста, размеров, оптимальное использование пищи, повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими организмами. Другое название этого явления – гибридная мощность. Типичный пример гетерозиса среди растений – гибриды кукурузы, получаемые при скрещивании двух генетически отличных линий. В 1908 году гетерозис у кукурузы впервые изучил Г.Шулл.

Полиплоидия. При создании новых сортов растений селекционеры широко используют метод полиплоидии, который приводит к увеличению размеров клеток и всего растения вследствие умножения числа набора хромосом. Кроме того, избыток хромосом повышает их устойчивость к патогенным организмам (вирусам, грибам, бактериям) и ряду других неблагоприятных факторов, например к радиации: при повреждении одной или даже двух гомологичных хромосом аналогичные остаются неповрежденными. Полиплоидные особи жизнеспособнее диплоидных.

Отдаленная гибридизация. На основе гибридизации пшеницы и пырея российским академиком Н. В. Цициным получены пшенично-пырейные гибриды, отличающиеся высокой урожайностью и устойчивостью к полеганию.

Г. Д. Карпеченко проводил скрещивание редьки и капусты. Число хромосом у этих растений одинаково (2л = 18). Соответственно, их гаметы несут по 9 хромосом. Гибрид капусты и редьки имеет 18 хромосом, но он бесплоден. В результате удвоения числа хромосом в бесплодном гибриде оказалось 36 хромосом. Это создало нормальные возможности для мейоза и межвидовой гибрид стал плодовитым. По фенотипу новый растительный организм совмещал признаки редьки и капусты.

Искусственный мутагенез Искусственный мутагенез - это получение наследственной изменчивости у растений путем воздействия на них сильными факторами. Наследственная изменчивость может быть получена: методом радиационной селекции - при этом растения подвергаются воздействию альфа-, бета-частиц, гамма-лучей, рентгеновских лучей, потоков нейтронов и ультрафиолетовых лучей; метод химической селекции - мутации получаются путем воздействия на растения сильных химических веществ.

Клонирование растений.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Понятие перевалка и пересадка растения. Значение и приемы перевалки комнатного растения. Подбор цветочных горшков для переваливаемых растений.

Учитель знакомит детей со способом пересадки растения, называемым - перевалка. При данном способе пересадки не нарушается корневая структура пересаживаемого растения и не повреждается земляной ком....

Тесты для 6 класса по темам: "Жизнь растений" и "Размножение растений"

Тесты для учащихся 6 класса по темам: "Жизнь растений" и "Размножение растений" Можно использовать учителям работающим по программе: В.В. Пасечника "Биология. Растения"...

В тесте по теме "Красная книга растений. Многообразие культурных растений" тридцать вопросов. Имеется ключ и критерии оценивания. Время выполнения теста 15-17 минут. Уровень сложности - средний....

Проверочная работа

Презентація по слайдам:

Слайд 1

Селекция организмов, ее генетические основы. Направление современных биотехнологий. Химерные и трансгенные организмы.

Слайд 2

СЕЛЕКЦИЯ - скрещивание и размножение растений и животных под контролем человека, обычно с целью улучшения сорта или породы. Улучшение может касаться как внешнего облика, так и различных аспектов продуктивности или возможности использования организма.

Слайд 3

Сорт, порода, штамм - искусственно созданные человеком популяции организмов с определенными наследственными признаками. Искусственный отбор - выбор человеком особей с нужными хозяйственными признаками для последующего их разведения. Различают стихийный и методический искусственный отбор. Стихийный отбор проводится человеком, сохраняет особи с наиболее ценными признаками, не совершенствуя их при этом. При методическом отборе человек ставит себе целью совершенствование определенных признаков и предсказывает результаты. Различают массовый и индивидуальный методический отбор. Массовый подбор проводится по фенотипу. При индивидуальном подборе выделяется одна особь, а затем выясняются его потомки, чтобы изучить генотип особи. Выделяют два вида гибридизации: близкородственное и удаленное (межвидовое) скрещивания

Слайд 4

Биотехнология - это совокупность промышленных методов, применяемых для производства различных веществ с использованием живых организмов, биологических процессов или явлений. Основными направлениями биотехнологии являются: промышленная микробиология - превращение парафинов в кормовой белок в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, производство антибиотиков и других лекарственных веществ; инженерная энзимология - получение и использование чистых ферментов и ферментных препаратов; генная инженерия - искусственное конструирование молекул ДНК (генов); клеточная инженерия - культивирование клеток и тканей высших организмов.

Слайд 5

Как растения, так и животные могут изменяться в направлениях, соответствующих интересам человека. Улучшаемый вид можно рассматривать как своего рода механизм, на основе которого разрабатывают новую модель, более пригодную для конкретной цели или дающую более широкие перспективы для дальнейшего развития. Особенности организма зависят от его наследственности и окружающей среды. Каждое растение или животное обладает известным генетическим потенциалом, передающимся в поколениях. Врожденный потенциал реализуется в той мере, в какой этому способствуют питание, температура, рельеф местности, почва, ветры и т.п. Таким образом, конечный урожай или продукт определяется особым сочетанием наследственных и средовых факторов, действию которых подвергался данный организм в течение всей своей жизни.

Слайд 6

Селекция осложняется тем, что степень воздействия наследственности на развитие разных признаков или свойств неодинакова. Долю общей изменчивости признака, обусловленную наследственностью, называют его наследуемостью. Она бывает высокой (40-80%), средней (20-40%) или низкой (0-20%). Эти цифры позволяют судить о том, насколько быстро удастся изменить организмы, проводя селекцию по данному признаку. В тех немногих случаях, когда признак контролируется одной или всего несколькими парами генов, селекционер может довольно быстро изменить набор генов (генофонд) популяции, получив желаемый результат.

Слайд 7

Однако большинство признаков, особенно имеющих экономическое значение (например, скорость роста животных или урожайность растений), контролируется большим числом генных пар, поэтому передача их в поколениях определяется многими случайностями и добиться изменения соответствующих параметров организмов намного сложнее.

Слайд 8

Искусственный отбор. Главный метод селекционера - это отбор, т.е. тщательный выбор родительских особей для скрещивания. Такой отбор проводится в каждом поколении. Селекция эффективна в тех случаях, когда изменчивость по улучшаемым признакам достаточно велика, и можно отобрать особей, у которых они явно отклоняются в нужную сторону от средних значений. Кроме того, желаемый признак необходимо достаточно точно измерять или оценивать. Если необходимо добиться быстрых результатов, то наследуемость признака должна быть не ниже средней. По признакам с низкой наследуемостью селекцию обычно не проводят, за исключением тех случаев, когда они так важны, что даже небольшое их улучшение принесет большую пользу.

Слайд 9

Другие факторы. Успех селекции сильно зависит еще от трех факторов: числа отбираемых признаков, времени генерации, т.е. скорости смены поколений, и числа потомков от каждого спаривания. Максимальный успех возможен при работе с одним или двумя признаками. Что касается времени генерации, то, например, хвойные деревья растут очень медленно; должно пройти немало лет, прежде чем на них появятся шишки. Однако каждое зрелое дерево дает много шишек, а каждая шишка - много семян.

Слайд 10

И напротив, ячменю или пшенице достаточно несколько недель, чтобы достигнуть зрелости, и в теплице можно получить 2-3 их поколения в год. Однако, хотя и у этих видов бывают растения с шестью и более колосками, число семян на каждом экземпляре гораздо меньше, чем на дереве. Тем не менее селекция лесных пород сопряжена с дорогостоящими и длительными программами, которые дают ощутимые результаты лишь спустя много лет, тогда как новые сорта ячменя можно вывести за 3-4 года при относительно небольших затратах.

Слайд 11

Методы селекции. Селекционеры пользуются в своей работе разными методами. Один из них состоит в том, чтобы оценить на глаз популяцию животных и просто выбрать особей с нужными признаками. Это называется отбором по фенотипу. На выставках животных в большинстве случаев оценивают именно их фенотип. Другой метод - отбор по родословной, при котором учитываются данные о предках конкретного организма.

Слайд 12

Инбридинг и линейное разведение. Инбридингом называют скрещивание между особями, связанными близким родством. Спаривание брата с сестрой, отца с дочерью, матери с сыном у животных или самоопыление у растений позволяют быстро получить линию с высокой степенью "инбредности". Инбридинг обычно служит для "закрепления", т.е. стабилизации в поколениях определенных признаков, а значит, создания ясно отличающихся от прочих пород, сортов, штаммов или линий организмов. Интенсивный инбридинг применяется главным образом у растений (например у кукурузы), домашней птицы и свиней. Полученные инбреные линии затем используют для кроссбридинга (метизации) и межлинейных скрещиваний.

Слайд 13

В инбредных популяциях особи обычно мельче, слабее и менее плодовиты, чем в среднем у данного вида. Однако потомки от скрещиваний между такими линиями превосходят родителей по этим признакам. Инбридинг повышает гомозиготность (количество генов, представленных двумя идентичными аллелями).

Слайд 14

К сожалению, любая популяция растений и животных содержит нежелательные рецессивные, т.е. скрытые, признаки, которые могут проявиться в гомозиготном состоянии у инбредных потомков. В связи с этим использовать инбридинг надо весьма осмотрительно. Обычно сначала проводят близкородственные скрещивания на протяжении нескольких поколений, а затем прибегают к скрещиванию с далекими генетически особями (аутбридингу). Аутбридинг повышает гетерозиготность (количество генов, представленных неодинаковыми аллелями), снижая вероятность проявления и "закрепления" нежелательных рецессивных генов. Линейное разведение означает скрещивание для повышения степени родства с конкретными индивидами. Обычно в нем участвуют особи, происходящие от одного достаточно далекого предка-рекордсмена.

Слайд 15

Кроссбридинг и межлинейные скрещивания. Кроссбридингом называют скрещивания между особями, относящимися к разным породам и даже видам. Например, скрещивая ослов с лошадьми, получают мулов и лошаков; бизонов с коровами - коровобизонов; пшеницу с рожью - тритикале. Межвидовые скрещивания далеко не всегда приводят к появлению потомства. При этом сами потомки либо стерильны, как мулы, либо их плодовистость резко понижена, как у коровобизонов. Однако кроссбридинг, или метизация, в пределах одного вида дает вполне нормальных гибридов (метисов). Как правило, межлинейные скрещивания приводят к появлению потомков, значительно превосходящих родителей по признакам, связанным с выживанием и продуктивностью. Этот феномен называют гибридной силой, или гетерозисом. В результате признаки, обладающие низкой наследуемостью и поэтому слабо отзывающиеся на отбор, можно значительно улучшить путем межлинейных скрещиваний, так что кроссбридинг используется для получения результатов, которых трудно добиться в пределах чистых линий. Помимо гетерозиса ценность кроссбридинга - в возможности соединения признаков разных пород.

Слайд 16

Например, браманская порода крупного рогатого скота (зебу) из Индии, в отличие от английских пород, очень устойчива к жаре и укусам насекомых. Браманов скрещивали с английским герефордским, шортгорнским и абердин-ангусским скотом, обладающим более высокими, чем у зебу, мясными качествами. В результате получены гибриды, которые устойчивее к жаре и насекомым, чем английские породы, и дают лучшие туши, чем чистопородные браманы. У растений тоже удается соединить полезные признаки, скрещивая, например, два сорта зерновых культур, один из которых устойчив к головне, а другой - к ржавчине. Путем таких скрещиваний (интербридинга) и отбора на протяжении нескольких поколений можно получить новый улучшенный сорт, способный самовоспроизводиться, т.е. уже не гибрид, а самостоятельный таксон гибридного происхождения. В отличие от гибридов, для появления которых необходимо сохранять обе родительские линии, он будет размножаться путем инбридинга.

Слайд 17

Другие методы. Время от времени в популяциях растений или животных случайным образом возникают отдельные особи с новыми для таксона признаками, которые называют мутациями. Так, в результате мутаций возникли сорта пшеницы, устойчивые к желтой ржавчине. Иногда мутация затрагивает целиком только один побег, и тогда ее называют почковой, или спортом. В результате подобной мутации появился, например, бессемянный калифорнийский апельсин Навель. Ему, как и многим другим растениям, семена для размножения не обязательны: достаточно вегетативных способов, в частности черенкования или прививок.

Слайд 18

Генная инженерия. Целенаправленное манипулирование генами на молекулярном уровне называется генной инженерией. Это весьма перспективный путь улучшения самых разнообразных организмов. Генная инженерия открывает широкие возможности повышения изменчивости, которую затем можно использовать в селекции. В 1980-е годы были созданы лабораторные методы, позволяющие переносить отдельные гены из одного организма в другой, обычно неродственный (относящийся к другому виду и т.д.). В результате такого переноса, называемого трансформацией, получается трансгенное растение или животное с "чужим" геном, который в дальнейшем будет передаваться потомкам. Уже существуют улучшенные сорта кукурузы, риса, сои, хлопчатника, сахарной свеклы, масличного рапса и люцерны, выведенные из трансгенных растений. Среди признаков, переданных методом трансформации, - устойчивость к гербицидам (позволяющая уничтожать и без вреда для сельскохозяйственной культуры), к насекомым-вредителям, к болезням, повышенная питательная ценность и особенности размножения, способствующие созданию гибридных сортов. В числе долгосрочных целей - повышение эффективности фотосинтеза, устойчивости к экстремальным условиям среды (жаре, холоду, засухе и т.п.), общей продуктивности и усиления реакции на внесение удобрений. Разрабатываются программы выведения трансгенных животных, более эффективно превращающих корма в молоко, шерсть, яйца, мясо и другие ценные продукты, дающих продукцию повышенного качества и устойчивых к болезням и средовым стрессам.

Слайд 19

Немного истории. Хотя доисторический человек и не имел никакого представления о законах наследственности, он, несомненно, контролировал размножение первых домашних животных и сельскохозяйственных растений, осуществляя отбор по фенотипу. По мере развития международной торговли расширялись знания о чужеземных видах, сортах и породах, которые стали проникать в новые для них географические области и там скрещиваться с местными формами, давая гибриды, также подвергавшиеся искусственному отбору. В 1760-е годы английский агроном Р.Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: "Скрещивай лучшего с лучшей" и "Подобное рождает подобное". Трудам этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. В 1865 и 1869 Г.Мендель опубликовал две работы, описывающие результаты его экспериментов с растениями. В то время они не привлекли к себе внимания ученых, однако в 1900 описанные им закономерности были "переоткрыты" и легли в основу генетики. Эта наука, достигшая на сегодняшний день огромных успехов, служит теоретической базой разработки высокоэффективных программ улучшения сортов и пород растений и животных.

Слайд 20

Химеры в биологии - животные или растительные организмы, состоящие из генетически разнородных тканей. Часто химерически построенными являются не целые организмы, а лишь их отдельные органы или части. В 1907 году термин впервые применил немецкий ботаник Г. Винклер для форм растений, которые были получены в результате сращивания паслёна и томата. В 1909 году Э. Баур, изучая пеларгонию пестролистную, выяснил природу данного явления. Естественные химеры впервые описаны М. С. Навашиным. В частности, им были обнаружены химеры Crepis dioscoridis L. и Crepis tectorum L. Естественные гаплохламидные периклинальные химеры впервые описаны Л. П. Бреславец на примере отдельных географических рас конопли

Слайд 21

Трансге нный органи зм - живой организм, в геном которого искусственно введен ген другого организма.

Слайд 22

Ген вводится в геном хозяина в форме так называемой «генетической конструкции» - последовательности ДНК, несущей участок, кодирующий белок, и регуляторные элементы (промотор, энхансер и пр.), а также в некоторых случаях элементы, обеспечивающие специфическое встраивание в геном (например, т. н. «липкие концы»). Генетическая конструкция может нести несколько генов, часто она представляет собой бактериальную плазмиду или ее фрагмент. Целью создания трансгенных организмов является получение организма с новыми свойствами. Клетки трансгенного организма производят белок, ген которого был внедрен в геном. Новый белок могут производить все клетки организма (неспецифическая экспрессия нового гена), либо определенные клеточные типы (специфическая экспрессия нового гена).

Слайд 23

Создание трансгенных организмов используют: в научном эксперименте для развития технологии создания трансгенных организмов, для изучения роли определенных генов и белков, для изучения многих биологических процессов; огромное значение в научном эксперименте получили трансгенные организмы с маркерными генами (продукты этих генов с легкостью определяются приборами, например зелёный флуоресцентный белок, визуализируют с помощью микроскопа, так легко можно определить происхождение клеток, их судьбу в организме и т. д.); в сельском хозяйстве для получения новых сортов растений и пород животных; в биотехнологическом производстве плазмид и белков.

Слайд 24

В настоящее время получено большое количество штаммов трансгенных бактерий, линий трансгенных животных и растений. Близко по смыслу и значению к трансгенным организмам находятся трансгенные клеточные культуры. Ключевым этапом в технологии создания трансгенных организмов является трансфекция - внедрение ДНК в клетки будущего трансгенного организма. В настоящее время разработано большое количество методов трансфекции. В русской научной литературе существовали попытки ввести термины «трансгенез», «трансгеноз» и «трансгенология» для технологии создания трансгенных организмов и соответствующей области знания, но эти термины используются редко.

Слайд 25

Близко по значению к термину «трансгенный организм» стоит термин «трансфицированный организм» - организм, в клетки которого был осуществлен перенос гена другого организма. Этот термин иногда используют, когда акт трансфекции осуществлен, но экспрессия нового гена отсутствует. Также этот термин используется для описания организма, в часть клеток которого введена генетическая конструкция (например, введение ДНК в один из органов взрослого животного, в этом случае новый ген не будет передан потомству, а его экспрессия зачастую носит временный характер). Близко по значению к термину «трансгенный организм» стоит термин «Генетически модифицированный организм», но это понятие шире и включает в себя не только трансгенные организмы, но и организмы с любыми иными изменениями генома.

Чтобы скачать материал, введите свой email, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку