II. Достижения в области селекции растений
I. Основные методы
Основные методы селекции вообще и селекции растений в частности — отбор игибридизация. Для перекрестноопыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Таким образом получают, например, новые сорта ржи.
Эти сорта не являются генетически однородными. Если же желательно получение чистой линии, то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками.
Таким методом были получены многие сорта пшеницы, капусты, и т. п.
Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта. Иногда для этого применяют самоопыление перекрестноопыляемых растений. При этом в фенотипе могут проявиться неблагоприятные воздействия рецессивных генов. Основная причина этого — переход многих генов в гомозиготное состояние.
У любого организма в генотипе постепенно накапливаются неблагоприятные мутантные гены. Они чаще всего рецессивны, и фенотипически не проявляются. Но при самоопылении они переходят в гомозиготное состояние, и возникает неблагоприятное наследственное изменение.
В природе у самоопыляемых растений рецессивные мутантные гены быстро переходят в гомозиготное состояние, и такие растения погибают, выводясь естественным отбором.
Несмотря на неблагоприятные последствия самоопыления, его часто применяют у перекрестноопыляемых растений для получения гомозиготных («чистых») линий с нужными признаками. Это приводит к снижению урожайности.
Однако затем проводят перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями и в результате в ряде случаев получают высокоурожайные гибриды, обладающие нужными селекционеру свойствами.
Это метод межлинейной гибридизации, при котором часто наблюдается эффект гетерозиса: гибриды первого поколения обладают высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, которые получаются при скрещивании не только разных линий, но и разных сортов и даже видов.
Эффект гетерозиготной (или гибридной) мощности бывает сильным только в первом гибридном поколении, а в следующих поколениях постепенно снижается. Основная причина гетерозиса заключается в устранении в гибридах вредного проявления накопившихся рецессивных генов. Другая причина — объединение в гибридах доминантных генов родительских особей и взаимное усиление их эффектов.
В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. В сельскохозяйственной практике широко используются триплоидная сахарная свекла, четырёхплоидный клевер, рожь и твердая пшеница, а также шестиплоидная мягкая пшеница.
Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре. Одно из таких веществ — колхицин.
Применение колхицина для получения искусственных полиплоидов является одним из примеров искусственного мутагенеза, применяемого при селекции растений.
Путем искусственного мутагенеза и последующего отбора мутантов были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы.
Этими же методами удалось получить новые штаммы грибов, выделяющие в 20 раз больше антибиотиков, чем исходные формы. Сейчас в мире культивируют более 250 сортов сельскохозяйственных растений, созданных при помощи физического и химического мутагенеза.
Это сорта кукурузы, ячменя, сои, риса, томатов, подсолнечника, хлопчатника, декоративных растений.
При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова.
Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора.
Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.
II. Достижения в области селекции растений
К одному из достижений современной генетики и селекции относится преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось сделать Г. Д. Карпеченко при получении капустно-редечного гибрида. В результате отдаленной гибридизации было получено новое культурное растение — тритикале — гибрид пшеницы с рожью. Отдаленная гибридизация широко применяется в плодоводстве.
Наиболее значимыми в аспекте физиологии растений, по нашему мнению, являются новые достижения в регуляции и саморегуляции физиологических процессов, направленные на повышение устойчивости сельскохозяйственных растений, выявление механизма многоканальной регуляции и саморегуляции, состоящего из трофического, гормонального, водного, электрофизиологического, генетического каналов связи и передачи сигналов, регуляция водообмена как активная двигательная система во всей цепи передвижения воды – поглощение, передвижение, транспирация (Желкевич).Немаловажны выявление ранее не известной в науке обширной зоны информативной роли ростовой функции (новые показатели устойчивости и продуктивности растений, оценки селекционного материала на засухоустойчивость и продуктивность) и установление материальных носителей информации: акцепторов, рецепторов и транспортных систем, обеспечивающих передвижение, закрепление, утилизацию и реутилизацию продуктов фотосинтеза, первичного и вторичного метаболизма.
К достижениям селекционной науки можно также отнести выявление центров локализации механизмов и материальных носителей переключения темпов и направления физиологических, биохимических и энергетических процессов – хлоро-пластных, рибосомальных, плазмидных, выявление и изучение антистрессовых систем: химических и биохимических (гормональных, элементорганических, аминокислотных, анатомических, морфологических, двигательных, генетических, электрофизиологических), раскрытие закономерностей временного хода основных жизненных функций – газообмена, энергообмена, тепломассообменных, водообменных, электрофизиологических явлений: периодичности и ритмичности их проявления, механизмов координации и взаимодействия надземных и подземных органов растений, трофических и иных каналов взаимодействия корневых систем и растений в целом с почвенной средой в онтогенезе Физиологи совместно с другими специалистами предложили методы тестирования продуктивности и устойчивости исходного селекционного материала, сортов и гибридов сельскохозяйственных культур на всех этапах жизненного цикла растений по засухо-, жаро-, соле-, кислото-, гипоксидному и другим видам устойчивости . Однако использование этих методов в селекционной практике пока ограниченное. Главная причина – недостаточная надежность и идентификация генотипа по прототипу.
3) Селекция животных
I. Основные методы
Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений.
Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных – через несколько лет); количество особей в потомстве невелико.
Поэтому в селекционной работе с животными важное значение приобретает анализ совокупности внешних признаков, или экстерьера, характерного для той или иной породы.
Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10—12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека.
У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать более 300 яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не сможет высиживать.
Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.
Одомашнивание привело к ослаблению действия стабилизирующего отбора, что резко повысило уровень изменчивости и расширило его спектр.
При этом одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным(отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим. Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.
Процесс одомашнивания новых животных для удовлетворения потребностей человека продолжается и в наше время. Например, для получения модной и высококачественной пушнины создана новая отрасль животноводства — пушное звероводство.
Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Это может быть целенаправленное получение определенного экстерьера, повышение молочности, жирности молока, качества мяса и т. д. Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства.
Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. В племенных хозяйствах при подборе производителей всегда ведется учёт родословных, в которых оцениваются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений.
По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.
В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг и инбридинг.
Аутбридинг, или неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в ряду следующих поколений.
При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство.
Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков.
При этом гомозиготизация по генам, контролирующим изучаемый признак, происходит тем быстрее, чем более близкородственное скрещивание используют при инбридинге.
Однако гомозиготизация при инбридинге, как и в случае растений, ведет к ослаблению животных, снижает их устойчивость к воздействию среды, повышает заболеваемость. Во избежание этого необходимо проводить строгий отбор особей, обладающих ценными хозяйственными признаками.
В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.
У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул — гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.
Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве (пример — бройлерные цыплята) и свиноводстве, так как первое поколение гибридов непосредственно используют в хозяйственных целях.
Отдаленная гибридизациядомашних животных менее эффективна, чем растений. Межвидовые гибриды животных часто бывают бесплодными.
При этом восстановление плодовитости у животных представляет более сложную задачу, поскольку получение полиплоидов на основе умножения числа хромосом у них невозможно.
Правда, в некоторых случаях отдаленная гибридизация сопровождается нормальным слиянием гамет, обычным мейозом и дальнейшим развитием зародыша, что позволило получить некоторые породы, сочетающие ценные признаки обоих использованных в гибридизации видов.
Например, в Казахстане на основе гибридизации тонкорунных овец с диким горным бараном архаром создана новая порода тонкорунных архаромериносов, которые, как и архары, пасутся на высокогорных пастбищах, недоступных для тонкорунных мериносов. Улучшены породы местного крупного рогатого скота.
Источник: https://pdnr.ru/a22493.html
Достижения в селекции животных
Cлайд 1
Достижения в селекции животных
Cлайд 2
Селекция 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.
Cлайд 3
Достижения в селекции животных Выдающуюся роль в селекции животных сыграли достижения известного советского селекционера М. Ф. Иванова, разработавшего современные принципы отбора и скрещивания пород. М. Ф. Иванов обосновал необходимость использования в селекции животных основных концепций генетики.
Он сам широко вводил генетические принципы в практику племенного дела, сочетая их с подбором условий воспитания и кормления, благоприятных для развития породных свойств. На этой основе им были созданы такие выдающиеся породы животных, как украинская степная белая свинья и асканийский рамбулье.
Cлайд 4
Климатические условия степной части Украины крайне неблагоприятно сказывались на распространенной здесь белой английской свинье. Сильная жара, сухость летом и резкие перемены погоды осенью, зимой и весной угнетали животных и отрицательно отражались на здоровье молодняка.
Это побудило попытаться вывести новую породу, которая сочетала бы в себе крупный размер, высокую плодовитость и хорошие мясные качества. История создания украинской степной белой породы свиней.
Поставленная задача была разрешена путем скрещивания местных украинских свиней и полученных помесей первого поколения с производителем белой породы. В результате был выделен производитель Асканий I № 46, который и положил начало новой породе. Сам он в четырехлетнем возрасте весил 379 кг.
Свиньи новой породы отличались высокой плодовитостью, крупными размерами, хорошими мясными качествами и приспособленностью к местным условиям. Новая порода была названа украинской степной белой.
Cлайд 5
В пушном деле большое значение имеет отбор естественных мутаций, отличающихся новой красивой окраской. Такой отбор очень быстро дает положительные результаты. Это можно показать на новых породах лисиц: серебристо-черной, платиновой и белой. Серебристо-черная лисица, которая была завезена в СССР в 1927 г.
, за 20 лет селекционной работы приобрела ряд свойств, отличающих ее от исходной формы. Пушное дело Платиновая лисица выведена путем отбора из группы серебристо-черных, имевших большое количество серебристых волос. У платиновой лисицы большие белые пятна развиты на груди, брюхе, лапах и морде.
Cлайд 6
Точно так же, как в случае селекции растений, в селекцию животных проникает метод ионизирующей радиации. Практические результаты его применения можно наблюдать в шелководстве. Воздействуя на яйца тутового шелкопряда рентгеновыми лучами, акад. Б. Л.
Астауров получал безъядерные яйцеклетки, которые затем оплодотворялись обычным спермием. В результате выводилась нормальная особь, оказывавшаяся во всех случаях самцом – двойником отца. Установлено, что коконы, в которых развиваются самцы, содержат больше шелка.
Использование этого метода в промышленных условиях повысило выход шелка на 30%.
Cлайд 7
Породы животных Породы лошадей Усиливаются работы по селекции новых видов и пород животных, отвечающих требованиям индустриальных технологий животноводства. Совершенствуются племенные и продуктивные качества скота и птицы.
Cлайд 8
Породы овец Благодаря работам советских селекционеров в животноводстве выведены ценные высокопродуктивные пород овец – асканийская, красноярская, казахский архаромеринос и др. С помощью селекции получены каракульские овцы, дающие шкурки различной окраски. В птицеводстве созданы линии, используемые для получения скороспелых гибридов мясного (бройлеры) и яичного направлений.
Cлайд 9
Архар х Меринос = Архармеринос Другие примеры селекции животных Кобылица х Осел = Мул
Cлайд 10
Белуга х Стерлядь = Бестер Карп х Карась = Гибрид
Cлайд 11
Конец!
Источник: http://bigslide.ru/biologiya/9629-dostizheniya-v-selekcii-zhivotnih.html
Селекция: основные методы, достижения
Конспект урока биологии в 11 классе: «Селекция: основные методы, достижения»
Цель: изучение значения науки селекции, ее методов, достижений науки
Задачи:
образовательные – знать определение науки «селекция», порода, сорт, штамм;
уметь определять методы селекции для растений, животных,
развивающие – развитие мыслительных операций анализа, сравнения, обобщения, классификации, конкретизации
воспитывающие – желание учиться, коммуникативные навыки, самооценка, критическое отношение к действительности
Планируемые результаты:
научатся объяснять содержание методов селекции животных и растений, смогут отличать и давать характеристику разных методов селекции растений и животных, анализировать: находить метод, соответствующий данному обоснованию, сравнивать методы между собой, подбирать определения под термины, составлять таблицу, описывать методы селекции, обосновывать необходимость создания новых пород и сортов, оформлять свои мысли в предложения, участвовать в учебном диалоге, оценивать процесс и результат решения коммуникативной задачи, включаться в групповую работу, связанную с общением, задавать одноклассникам и учителю вопросы, пересказывать содержание текста, обосновывать собственное мнение, наблюдать и делать выводы, поиск информации в Интернет.
Ход урока
Проверка д.з.
Работа в парах, верные и неверные утверждения, выступающие получают букву (с,е,л,е,к,ц,и,я), будут участвовать в определении новой темы.
Учащиеся выходят к доске и составляют название, думают определение, используют слова в заголовке «Знать» и слайд о разнообразии пород и сортов. Кто остался на местах, уточняют, поправляют
Как в жизни могут пригодиться знания этой науки? Показать пакетики семян с символами F1, об этом мы узнаем сегодня.
Как вы думаете, каковы закономерности становления любой науки? Что появляется раньше – теория или практика? ( Практика чаще.) Найдите ответ на этот вопрос, используя стр.
А кто явился основоположником науки селекции? Академик Николай Иванович Вавилов (1887-1943) Умер в камере смертников от истощения. Обратите внимание на годы жизни. Посетил 40 стран, получил награду за риск и мужество. (ученик) Подготовить сообщение.
Игра-головоломка Работа в группах, ребята разбиваются по группам по признаку согласные и гласные буквы, (на столах смайлики).
Прочитать текст и проставить знаки: +, !, ?
Составим опорный конспект: п с ш } искусственная популяция, чистая линия (гомозиготные организмы)
↓↕↑ человек (на доске)
Заполнить таблицу: Методы селекции, карточка с текстом
| название | царство живых организмов | значение | суть метода |
| массовый отбориндивидуальный отбор | растения, животные | разновидности капусты | выбор по фенотипическим признакам |
| гибридизация (скрещивание):внутривидовая;отдаленная гибридизация | растения, животные | максимальное проявление лучших качествгибрид ржи с пшеницей, мул = осел х кобылица, более работоспособная и выносливая;бараны-архары х тонкорунные овцы = архаромериносная порода овец | скрещивание разных сортов с полезными свойствами одного видаскрещивание разных видов |
| гетерозис, или гибридная сила | растения, животные | в F1 наблюдается мощное развитие | то же |
| полиплоидия | растения | более крупные размеры, высокая урожайность | кратное увеличение числа хромосом (слайд) |
| метод | характеристика и цель применения | применение в селекции |
(Опорный конспект) Вывод: Какая наука является теоретической основой селекции? п, 2п, 3п, 4п,… = ≠ растения, животные (на доске)
Закрепление: Мы сегодня изучили все методы селекции? Почему? (не изучали бактерий и грибов, на следующих уроках БИОТЕХНОЛОГИЯ)
Задание: (индивидуальное) Используя имеющиеся знания, составь предложение
ИНБРИНДИНГ (воспользоваться Интернетом, словарем)
Развитие критического мышления, работа по утверждениям, какие условия могут привести к образованию новой породы и сорта
Близкородственное скрещивание применяют для …
С какой особью нужно скрестить гетерозиготную особь свиньи, чтобы в потомстве рецессивный ген скороспелости перевести в гомозиготное состояние? (с рецессивной по данному гену особью, применяя инбриндинг)
Какие формы искусственного отбора применяют в селекции животных? (индивидуальный)
У каких организмов не встречается полиплоидия: растения, животные, человек?
Приведите пример применения генетических знаний в теме «Селекция»
Может ли улучшение кормления животных привести к образованию новой породы.
Домашнее задание
Сообщение – презентацию о Н.И. Вавилове, И.В. Мичурине, породах, сортах.
Источник: https://kopilkaurokov.ru/biologiya/uroki/sieliektsiia-osnovnyie-mietody-dostizhieniia
Достижения селекции
Вертьянов С. Ю.
Работы И. В. Мичурина (1855—1935)
Методы отдаленной гибридизации нашли наибольшее применение в селекции растений. Их широко использовал известный русский селекционер И. В. Мичурин. Для преодоления нескрещиваемости селекционер разработал специальные приемы.
Метод посредника
Нескрещиваемость двух видов Мичурин преодолевал с помощью третьего вида (посредника). Так, для скрещивания монгольского миндаля и культурного персика, Мичурин в качестве посредника использовал полудикий персик Давида. Сначала миндаль скрещивался с персиком Давида, а затем гибрид — с культурными сортами персика. Полученные сорта персика успешно плодоносят в средней полосе России.
Метод ментора
Для управления доминированием тех или иных признаков родителей гибриды прививались на ту родительскую форму, признаки которой желательно было развить. Родительское растение таким образом исполняло роль воспитателя, или ментора.
Методом ментора был выведен гибрид американской яблони “бельфлер” и китайской яблони из Сибири — сорт “бельфлер-китайка”. Скрещивание с воспитанием позволило вывести сорт груши “бере зимняя Мичурина”.
Исходными особями послужили уссурийская груша и южный сорт груши “бере рояль”.
Мичурин получил гибриды вишни и черемухи, терна и сливы, яблони и груши, ежевики и малины, рябины и боярышника, персика и абрикоса, тыквы и дыни, дыни и арбуза. Большинство сортов Мичурина — сложные гетерозиготы.
Для сохранения уникальных качеств их можно размножать только весьма непростым вегетативным путем: отводками и прививками. По этой причине сорта Мичурина не получили широкого распространения.
Значение его работ было преувеличено; как пережитки минувшей эпохи звучат сегодня и мичуринские лозунги о том, что мы не можем ждать от природы милостей, а должны сами взять у нее все, что нам нужно.
Достижения селекции
За последнее столетие селекционеры добились поразительных успехов. Урожайность зерновых повысилась в 10 раз. В развитых странах получают до 100 ц/га пшеницы, риса, кукурузы. Новые сорта картофеля дают почти 1 000 ц/га — это в четыре раза выше урожая прежних сортов. Успехи наблюдаются и в селекции других культур.
Путем гибридизации географически отдаленных форм и отбора академик П. П. Лукьяненко получил высокопродуктивные сорта кубанской пшеницы “безостая 1”, “аврора”, “кавказ”. Академик В. Н. Ремесло вывел замечательные морозоустойчивые сорта озимой пшеницы “мироновская 808”, “юбилейная 50”, “харьковская 63”.
В разных регионах России (в Сибири, Поволжье) и за рубежом широко используются сорта яровой пшеницы, полученные А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: “саратовская 29”, “саратовская 36”, “саратовская 210”. Саратовские сорта занимают более половины посевных площадей яровой пшеницы.
“Саратовская 29” обладает прекрасными технологическими свойствами и служит стандартом хлебопекарных качеств.
Академик В. С. Пустовойт на Кубани получил сорт подсолнечника, содержащий в семенах до 50—52 % масла.
Серьезная проблема связана с сохранением культурных форм: возделывание лишь отдельных сортов резко сокращает генофонд, снижает приспосабливаемость. При изменении климата или по другим причинам сорт может исчезнуть.
При селекции высокомасличных сортов подсолнечника на Кубани оказались отобранными особи с тенденцией к позднему созреванию. Эта тенденция стала развиваться, подсолнечник созревал все позже и, наконец, перестал вызревать до дождей, начал гнить на полях.
Восстановить культурные сорта оказалось делом не легким: к тому времени сорта В. С. Пустовойта сменили по всему миру все другие сорта подсолнечника.
Значительный вклад в селекцию новых пород животных внес отечественный селекционер М. Ф. Иванов. Им была выведена одна из самых продуктивных в мире пород шерстно-мясных тонкорунных овец — “асканийский рамбулье”, высокопродуктивная порода свиней “украинская степная белая”, мясомолочная “костромская” порода коров.
Для получения “асканийского рамбулье” были скрещены лучшие представители украинских мериносов с “американскими рамбулье”.
В результате девятилетней селекционной работы по скрещиванию привезенного из Англии выдающегося производителя “крупной белой” породы с лучшими местными породами была получена порода “украинская степная белая”, которая по весу, скороспелости, плодовитости и качеству продукции не уступает “крупной белой”, но прекрасно переносит местные условия.
Гибридизация с дикими видами придает культурным формам устойчивость к условиям среды и невосприимчивость к болезням.
Гибрид тонкорунных и грубошерстных овец с диким бараном архаром — архаромеринос — может использовать высокогорные пастбища, недоступные обычным овцам. Проведена гибридизация яка с крупным рогатым скотом.
В результате успешного применения гетерозиса выводят бройлерных цыплят. Межродовый гибрид белуги со стерлядью — бестер — неприхотлив и может выращиваться в непроточных водоемах.
Селекция микроорганизмов направлена на создание генетических линий (штаммов), обеспечивающих максимальную производительность полезных веществ.
Продукты жизнедеятельности бактерий и одноклеточных эукариот (водорослей, дрожжей и плесневых грибов) находят применение в различных областях промышленности и медицины.
На деятельности микроорганизмов основано брожение теста, получение большинства молочных продуктов, квасов, виноделие, пивоварение, квашение капусты, кормовых добавок, а также производство лекарств и биологически активных соединений.
С целью увеличения эффективности селекции диапазон наследственной изменчивости исходных организмов иногда удается расширить с помощью мутагенеза.
У бактерий набор хромосом гаплоидный, поэтому каждая мутация проявляется в фенотипе уже в первом поколении, облегчая отбор. Большая скорость размножения позволяет быстро получить значительное потомство.
Полученные штаммы подвергают многократному отбору с пересевом на питательные среды и контролем на образование требуемого продукта.
Использование данной технологии позволяет получать штаммы значительно более продуктивные, чем природные формы. Так, получены плесневые грибы, продуцирующие в тысячи раз больше антибиотика, чем исходные формы. Новые штаммы микроорганизмов синтезируют в необходимых для человечества количествах витамины В1, В12, которые неспособны вырабатывать организмы животных и человека.
Вопросы учителя
1. Какие приемы селекции применял Мичурин?
2. Приведите примеры достижений селекционеров.
3. Чем опасно возделывание лишь отдельных сортов?
4. Чем полезны для человека микроорганизмы?
Список литературы
Источник: http://www.neuch.ru/referat/81648.html
Селекция животных
Особенности селекции животных.Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений.
Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико.
Поэтому в селекционной работе с животными важное значение приобретает анализ совокупности внешних признаков, или экстерьера, характерного для той или иной породы.
Одомашнивание животных. Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10—12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека.
У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать более 300 яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не сможет высиживать.
Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.
Одомашнивание привело к ослаблению действия стабилизирующего отбора, что резко повысило уровень изменчивости и расширило его спектр.
При этом одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным (отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим.
Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.
Процесс одомашнивания новых животных для удовлетворения потребностей человека продолжается и в наше время. Например, для получения модной и высококачественной пушнины создана новая отрасль животноводства — пушное звероводство.
Отбор и типы скрещивания. Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Это может быть целенаправленное получение определенного экстерьера, повышение молочности, жирности молока, качества мяса и т. д.
Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. В племенных хозяйствах при подборе производителей всегда ведется учет родословных, в которых оцениваются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений.
По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.
В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг и инбридинг.
Аутбридинг, или неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в раду следующих поколений.
При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство (отец—дочь, мать—сын, двоюродные братья—сестры и т. д.). Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков.
При этом гомозиготизация по генам, контролирующим изучаемый признак, происходит тем быстрее, чем более близкородственное скрещивание используют при инбридинге. Однако гомозиготизация при инбридинге, как и в случае растений, ведет к ослаблению животных, снижает их устойчивость к воздействию среды, повышает заболеваемость.
Во избежание этого необходимо проводить строгий отбор особей, обладающих ценными хозяйственными признаками.
В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.
У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул — гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.
Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве (пример — бройлерные цыплята) и свиноводстве, так как первое поколение гибридов непосредственно используют в хозяйственных целях.
Отдаленная гибридизация. Отдаленная гибридизация домашних животных менее эффективна, чем растений. Межвидовые гибриды животных часто бывают бесплодными.
При этом восстановление плодовитости у животных представляет более сложную задачу, поскольку получение полиплоидов на основе умножения числа хромосом у них невозможно- Правда, в некоторых случаях отдаленная гибридизация сопровождается нормальным слиянием гамет, обычным мейозом и дальнейшим развитием зародыша, что позволило получить некоторые породы, сочетающие ценные признаки обоих использованных в гибридизации видов. Например, в Казахстане на основе гибридизации тонкорунных овец с диким горным бараном архаром создана новая порода тонкорунных архамериносов, которые, как и архары, пасутся на высокогорных пастбищах, недоступных для тонкорунных мериносов. Улучшены породы местного крупного рогатого скота путем скрещивания его с зебу и яками.
Достижения белорусских и российских селекционеров-животноводов. Селекционерами России достигнуты значительные успехи в создании новых и улучшении уже существующих пород животных. Так, костромская порода крупного рогатого скота отличается высокой молочной продуктивностью— более 10 тыс.
кг молока в год. Сибирский тин российской мясо-шерстной породы овец характеризуется высокой мясной и шерстной продуктивностью. Средняя масса племенных баранов составляет 110—130 кг, а средний настриг шерсти в чистом волокне — 6—8 кг.
Немалые достижения имеются также в селекции свиней, лошадей, кур и других животных.
В результате длительной и целенаправленной селекционно-племенной работы учеными и практиками Беларуси выведен черно-пестрый тип крупного рогатого скота.
Коровы этой породы в хороших условиях кормления и содержания обеспечивают удои по 4—5 тыс. кг молока жирностью 3,6— 3,8% в год. Генетический же потенциал молочной продуктивности черно-пестрой породы составляет 6,0—7,5 тыс.
кг молока за лактацию. В хозяйствах Беларуси насчитывается около 300 тыс. голов скота этого типа.
Породы белорусских черно-псстрых и крупных белых свиней созданы специалистами селекционного центра БслНИИ животноводства. Эти породы свиней отличаются тем, что животные достигают живой массы 100 кг за
178—182 дня на контрольном откорме при среднесуточном приросте свыше 700 г, а приплод составляет 9—12 поросят за опорос.
Различные кроссы кур (например, Бсларусь-9) характеризуются высокой яйценоскостью: за 72 недели жизни — 239—269 яиц при средней массе каждого 60 г, что соответствует показателям высокопродуктивных кроссов на международных конкурсах.
Продолжается селекционная работа по укрупнению, повышению скороспелости и работоспособности лошадей белорусской упряжной группы, улучшению продуктивного потенциала овец по настригу шерсти, живой массе и плодовитости, по созданию линий и кроссов мясных уток, гусей, высокопродуктивной породы карпа и др.
Источник: http://sbio.info/materials/obbiology/obbosnovgen/obbselect/41
Загрузка...
