Какие особенности селекции растений? Особенности селекции растений
Особенности селекции растений, животных, микроорганизмов
Методы селекции растений, животных и микроорганизмов имеют существенные отличия.
У растений, в отличие от животных, широко распространено бесполое вегетативное размножение. Потомство у них многочисленное, легко возникают отдельные не только межвидовые, но и межродовые гибриды. Биологические особенности растений позволяют наряду с гибридизацией и отбором использовать новые методы.
В настоящее время селекционеры добились крупных успехов в создании ценных сортов растений. Так, например, академик Н.В.Цицин и его сотрудники, используя метод отдаленной гибридизации, получили многолетний пшенично-пырейный гибрид, унаследовавший от пырея засухоустойчивость и холодостойкость. В.В.Сахаров вывел полиплоидную крупнозернистую, высокоурожайную гречиху (24,8 ц/га вместо 15,5 ц/га у исходной формы), воздействуя колхицином на клетки прорастающих семян. А.Н.Лутков получил триплоидную (Зn) сахарную свеклу с высоким содержанием сахара.
Больших успехов добились и селекционеры-животноводы. При селекции новых пород животных, так же как и растений, используют отбор и гибридизацию. Однако селекция животных имеет ряд особенностей. Это объясняется тем, что сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем, у них практически невозможно искусственно получить мутации, так как мутанты гибнут или заболевают при воздействии радиации или химических веществ.
Отбор животных проводится по экстерьеру (от лат. externus — внешний) — совокупности фенотипических признаков животных, их телосложению, соотношению размеров частей тела.
Другой тип отбора животных — определение качества производителей по потомству. При этом оставляют особей, у которых появляется наибольшее число потомков с нужными человеку признаками. Сами отобранные особи могут этими признаками не обладать. Например, для повышения яйценоскости кур выбирают производителя (петуха), от которого получают потомство, и сравнивают продуктивность его дочерей-несушек с продуктивностью их матерей и средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей окажется выше, петуха оставляют как ценного производителя и используют для улучшения породы.
Современные принципы скрещивания и отбора были разработа 1000 ны М.Ф.Ивановым, который вывел украинскую степную белую породу свиней. Ученый скрестил маток местной породы свиней с хряками белой английской породы. Местная порода была неприхотливой и хорошо приспособленной к сухому и жаркому лету, резким переменам погоды осенью и весной. Вес взрослых особей достигал 100-115 кг. Животные белой английской породы плохо переносили местный климат, но имели вес около 370 кг. В результате скрещивания и отбора была выведена новая высокопродуктивная порода, хорошо приспособленная к данным условиям.
Люди издавна используют животных, полученных в результате отдаленной гибридизации. Так были получены мулы (гибрид осла и кобылицы), отличающиеся большой физической силой и выносливостью. В Казахстане в результате скрещивания архара — дикого горного барана с тонкорунной овцой была создана новая порода животных — архаромеринос. Эти животные выносливы и неприхотливы, могут в течение всего года пастись на высокогорных пастбищах.
Основные методы селекции микроорганизмов — экспериментальный мутагенез и отбор. На микроорганизмы воздействуют ионизирующей радиацией, ультрафиолетовыми лучами, химическими веществами. В результате в клетках возникают мутации.
Среди микроорганизмов отбирают особей с нужными мутациями и получают штаммы (от нем. stamm — племя, род) — чистые культуры микроорганизмов, превосходящие по продуктивности исходные. Так были получены штаммы гриба пенициллума, в тысячи раз превосходящие по продуктивности исходные культуры.
www.agrojour.ru
Селекция растений
Особенности селекции растений
С самого начала осознанной деятельности человек стремился отобрать для своего использования те растения, которые отвечали потребностями человека. Это касалось различных качеств растений. Для одних целей требовались определенные вкусовые качества, для других – определенный внешний вид растения, для третьих – устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды. Для того, чтобы получить растения с желаемыми качествами, возникла такая отрасль научно-практической деятельности, как селекция.
Определение 1
Селекция – это совокупность способов деятельности человека, направленных на создание новых и улучшения существующих разновидностей живых организмов (сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов).
Особенность селекции растений заключается в том, что на протяжении года происходит вегетация и созревание плодов. Одно растение может дать большое количество семян. Это означает, что при организации опытной работы можно в течении года получить результаты в большом количестве, которые легко отобрать по фенотипу и обработать статистически.
Общая характеристика методов селекции растений
Как известно, основными методами селекции являются гибридизация и искусственный отбор. Эти методы применяются одновременно и взаимно дополняют друг друга.
Нужна курсовая? Напишем недорого и точно в срок! Более 50 000 проверенных специалистов
Акция! Дарим 100 руб. на первый заказ!
Гибридизация дает возможность получить организмы с определенным генотипом, а искусственный отбор позволяет отобрать организмы с определенными внешними признаками (фенотипом) и продолжить работу по их закреплению.
Кроме того в селекции растений применяется метод прививок. Это позволяет искусственно объединить части разных растений для дальнейшей селекционной работы.
Эффективность селекционной работы зависит от разнообразия исходного материала. В селекции растений эту проблему удается решить. Используя различные формы гибридизации в сочетании с искусственным мутагенезом. Благодаря применению последнего и дальнейшему отбору среди мутантных форм были созданы сотни новых сортов пшеницы, ржи, ячменя и других культурных растений. Теперь познакомимся с методами селекции растений подробнее.
Гибридизация
В селекции растений используются различные формы гибридизации: внутривидовое (близкородственное и неродственное) и межвидовое скрещивание.
- Близкородственным считается такое скрещивание, когда скрещиваемые особи имеют общих близких предков. Этот метод позволяет получить чистые линии растений с высоким процентом гомозиготности по большинству признаков.
- Неродственное скрещивание проводится между растениями одного вида, но не имеющими общих предков. Оно позволяет сочетать в гибридах различные качества одного и того же вида.
- Межвидовое скрещивание проводится между растениями, принадлежащими к разным видам.
Нужна курсовая? Напишем недорого и точно в срок! Более 50 000 проверенных специалистов
Акция! Дарим 100 руб. на первый заказ!
Но довольно часто межвидовые гибриды стерильны. Причина заключается в количестве хромосом в кариотипе организмов. Но современная наука научилась преодолевать стерильность межвидовых гибридов. Например, И. В. Мичурин применял метод посредника. Чтобы преодолеть нескрещиваемость двух видов растений, он брал третье растение, скрещивал его с первым, а полученный гибрид скрещивал со вторым растением.
Полиплоидия
Определение 2
Полиплоидия – это явление увеличения количества хромосом в ядре клеток растения.
Достигается это различными способами. Если удвоение хромосом не сопровождается делением клетки, то мы можем получить диплоидную половую клетку, а затем – триплоидный гибрид. Еще есть способы получения явления полиплоидии – слияние соматических клеток или их ядер; образование гамет с нередуцированным числом хромосом вследствие нарушения мейоза.
Ученый-генетик Г. Д. Карпеченко применял методику воздействия на веретено деления различными мутагенами (химическими веществами, ионизирующим излучением, критическими температурами) с целью получения гамет с диплоидным набором хромосом и получением тетраплоидного гибрида.
Применяют и мутации, приводящие к кратному уменьшению числа хромосом. Это позволяет быстро получать формы растений, гомозиготные по большинству генов.
Нужна курсовая? Напишем недорого и точно в срок! Более 50 000 проверенных специалистов
Акция! Дарим 100 руб. на первый заказ!
Метод прививок
Один из классических методов селекции растений заключается в искусственном объединении частей разных растений. На растущее растение (подвой) прививают часть (почку, побег) другого растения. Часть прививаемого растения называется привой. Прививка не является настоящей гибридизацией. Она приводит только лишь к ненаследуемым изменениям фенотипа объединенного растения, не изменяя генотип исходных форм. Но прививки способствуют сближению биохимических и физиологических процессов объединенных растений. Целью применения данного метода является усиление желаемых изменений фенотипа в результате сочетания свойств привоя и подвоя (например, морозоустойчивость северного подвоя и вкусовые качества южных сортов привоя или устойчивость подвоя против болезней). Кроме того в результате прививок могут проявляться новые качества, которые можно использовать в дальнейшей селекционной работе.
Некоторые сорта культурных растений при их размножении семенами быстро возвращаются к фенотипам предковых форм – «дичают». Поэтому единственным способом поддержания таких сортов является или вегетативное размножение, или их прививка к дичку.
spravochnick.ru
Особенности селекции растений
Разделы: Биология
Цели урока:
- Углубить знания учащихся о селекции растений; сформировать у них знания об основных методах селекции растений; раскрыть значение работ русских ученых-селекционеров по выведению новых сортов культурных растений.
- Познакомить учащихся с историей создания наиболее известных отечественных сортов культурных растений.
- Показать основополагающую роль общебиологических закономерностей для сельскохозяйственной практики.
- Средства обучения: ИКТ (компьютер, проектор, экран, диск с презентацией), учебник, тетрадь с печатной основой, рабочая тетрадь учащихся.
Ход урока
I. Организационный момент.
- Здравствуйте, ребята. Сегодня на нашем уроке вы узнаете много важного и интересного об основных особенностях селекции растений и вкладе отечественных ученых-селекционеров в развитие селекции как науки.
II. Проверка знаний.
1. Фронтальный опрос (экспресс-опрос).
Дать определения понятиям:
- Селекция - это:
- Сорт - это:
- Порода - это:
- Штамм - это:
- Гибридизация - это:
- Гетерозис - это:
- Полиплоидия - это:
2. Комментированный ответ (работа по тетради с печатной основой, тетрадь одного ученика взять на проверку для оценивания, а остальные учащиеся комментируют с места).
1. стр. 55 №4
Что такое искусственный отбор? Заполните таблицу.
Особенности искусственного отбора.
| Направления искусственного отбора. | Цели и задачи | Используемые приемы. |
2. стр. 55 № 5
Почему гетерозис широко используется в сельском хозяйстве?
Актуализация знаний учащихся о культурных растениях и многообразии их сортов.
III. Изучение нового материала.
В настоящее время выращивается более 3 тысяч видов пищевых, лекарственных, волокнистых, красильных, эфиромасличных и декоративных растений. Почти все они ведут начало от дикорастущих предков. Все это стало возможным благодаря селекции растений.
3. План изложения нового материала.
1. Культурные формы растений как результат длительного искусственного отбора и целенаправленной работы селекционеров. Отличие культурных форм растений от их древних прародителей. История введения растений в культуру на примере фасоли и пшеницы. (Беседа с опорой на примеры учебника, слайды презентации).
2. Сочетание разнообразных методов селекции как основа создания новых форм культурных растений. Значение полиплоидии. Характеристика основных полиплоидных культур. Самопроизвольное и искусственно полученные полиплоиды растений и их значение в жизни человечества. (Рассказ с демонстрацией слайдов презентации).
3. Искусственная гибридизация как наиболее часто используемый метод в селекции пищевых, технических и декоративных растений. Капустно-редечный межвидовой гибрид как результат экспериментальной полиплоидии. Гибрид тритикале как основа для создания сортов пшеницы с высокой морозостойкостью. (Самостоятельная работа учащихся с текстом учебника и тетрадью с печатной основой, беседа, выполнение заданий № 2, № 3).
1) стр. 56 № 2.
Заполните схему.
2) стр. 57 № 3.
Отметьте особенности полиплоидных растений.
4. История развития селекционной работы в России. Отбор лучших сортов, выращиваемых в крестьянских хозяйствах. Как основной метод первого этапа. Совершенствование технологии гибридизации, разработка принципа отбора родительских пар и др. Метод ступенчатой гибридизации как способ получения яровой пшеницы саратовская - 29 и др. (Беседа с демонстрацией изображений сортовых культурных растений).
Селекция растений имеет давнюю и интересную историю. Теоретической основой селекции растений является генетика, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организмов.
IV. Закрепление знаний о методах селекции растений и их значении для практической работы, вклад русских ученых-селекционеров в создание новых сортов культурных растений. (Обобщающая беседа).
3) стр. 57 № 4.
Обозначив латинской буквой n генотипы исходных форм культурных растений, запишите количество хромосом, которые характерны для полиплоидов:
а) трипдоидная сахарная свекла -
б) пшеница гексаплоидная -
в) тетраплоидный картофель -
г) гексаплоидный овёс -
д) диплоидная земляника - .
Вопросы для беседы:
1. Какие задачи решает селекция растений?
2. Охарактеризуйте основные методы, которые применяются в селекции растений?
3. Что собой представляет гетерозис, и каким образом его можно получать?
4. Какова результативность массового отбора растений?
IV. Домашнее задание: изучить параграф 28 учебника, выполнить задания в конце параграфа и задания 5-6 в рабочей тетради.
Творческое задания:
1. Подготовить сообщения о вкладе русских ученых-селекционеров в развитие селекции растений.
2. Ответить на вопрос: почему применение искусственного мутагенеза может помочь быстрому решению какой-либо селекционной задачи?
Презентация.
Поделиться страницей:xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Особенности селекции растений
Особенности селекции растений
Селе́кция расте́ний
Ме́тоды селе́кции расте́ний. Основны́ми ме́тодами селе́кции расте́ний явля́ются отбо́р и гибридиза́ция. Одна́ко ме́тодом отбо́ра нельзя́ получи́ть фо́рмы с но́выми при́знаками и сво́йствами; он позволя́ет то́лько вы́делить геноти́пы, уже́ име́ющиеся в популя́ции. Для обогаще́ния генофонда создава́емого со́рта|сорта́ расте́ний и получе́ния оптима́льных комбина́ций при́знаков применя́ют гибридиза́цию с после́дующим отбо́ром.
В селе́кции различа́ют два основны́х ви́да иску́сственного отбо́ра: ма́ссовый и индивидуа́льный.
Ма́ссовый отбо́р — э́то выделе́ние гру́ппы о́собей|осо́бей, схо́дных по одному́ и́ли ко́мплексу жела́емых при́знаков, без прове́рки их геноти́па. Наприме́р, из всей популя́ции зла́ков того́ и́ли ино́го со́рта|сорта́ для дальне́йшего размноже́ния оставля́ют то́лько те расте́ния, кото́рые отлича́ются усто́йчивостью к возбуди́телям боле́зней и полега́нию, име́ют кру́пный ко́лос с бо́льшим|больши́м число́м колоско́в и т. д. При их повто́рном посе́ве сно́ва отбира́ют расте́ния с ну́жными ка́чествами. Сорт, полу́ченный таки́м спо́собом, генети́чески одноро́ден, и отбо́р периоди́чески повторя́ют.
Основны́м досто́инством да́нного ме́тода|мето́да явля́ется то, что он техни́чески прост, экономи́чен и позволя́ет сравни́тельно бы́стро улучша́ть ме́стные со́рта|сорта́, а его́ недоста́ток состои́т в невозмо́жности индивидуа́льной оце́нки по пото́мству, в си́лу чего́ результа́ты отбо́ра неусто́йчивы.
При индивидуа́льном отбо́ре (по геноти́пу) получа́ют и оце́нивают пото́мство ка́ждого отде́льного расте́ния в ряду́ поколе́ний при обяза́тельном контро́ле насле́дования интересу́ющих селекционе́ра при́знаков. В результа́те индивидуа́льного отбо́ра увели́чивается число́ гомозигот, т. е. полу́ченное поколе́ние стано́вится генети́чески одноро́дным. Подо́бный отбо́р обы́чно применя́ют среди́ самоопыляемых расте́ний (пшени́цы, ячменя́ и др.) для получе́ния чи́стых ли́ний. Чи́стая ли́ния — э́то гру́ппа расте́ний, явля́ющихся пото́мками одно́й гомозиготной самоопыляемой о́соби. Они́ облада́ют максима́льной сте́пенью гомозиготно-сти и представля́ют о́чень це́нный исхо́дный материа́л для селе́кции.
Отбо́р в селе́кции отлича́ется наибо́льшей эффекти́вностью в том слу́чае, е́сли сочета́ется с определёнными ти́пами скре́щиваний.
Ме́тоды гибридиза́ции (ти́пы скре́щивания) в селе́кции. Всё|Все разнообра́зие ти́пов скре́щивания сво́дится к инбри́дингу и а́ут-бридингу. Инбри́динг —э́то близкоро́дственное (внутрисортовое), а аутбридинг — неродственное (межсортово́е) скре́щивание. При инбри́динге, т. е. в слу́чае принуди́тельного самоопыле́ния перекрестноопыляющихся форм, происхо́дит гомозиготизация пото́мков, а при аутбридинге — их гетерозиготизация.
Ро́дственное скре́щивание применя́ют в тех слу́чаях, когда́ жела́ют перевести́ большинство́ ге́нов со́рта|сорта́ в гомозиготное состоя́ние и, как сле́дствие, закрепи́ть хозя́йственно це́нные при́знаки, сохраня́ющиеся у пото́мков.
Вме́сте с тем чи́стые ли́нии, полу́ченные в результа́те инбри́динга, отлича́ются не то́лько разли́чными при́знаками, но и сте́пенью сниже́ния жизнеспосо́бности (ча́сто наблюда́ется ослабле́ние органи́змов, их постепе́нное вырожде́ние), обусло́вленной перехо́дом в гомозиготное состоя́ние всех рецесси́вных мута́ций, кото́рые преиму́щественно явля́ются вре́дными. Е́сли э́ти чи́стые ли́нии скре́щиваются ме́жду собо́й, то обы́чно наблюда́ется эффе́кт гетеро́зиса.
Гетеро́зис, и́ли гибри́дная мо́щность, — э́то явле́ние повы́шенной жизнеспосо́бности и продукти́вности гибри́дов пе́рвого поколе́ния по сравне́нию с обе́ими роди́тельскими фо́рмами. В дальне́йших поколе́ниях его́ эффе́кт ослабля́ется и исчеза́ет. Предполага́ется, что гетеро́зис свя́зан с высо́ким у́ровнем гетеро-зиготности межлинейных гибри́дов.
Кукуру́за была́ пе́рвым расте́нием, у кото́рого получе́ние высокопродукти́вных гетерозисных гибри́дов бы́ло поста́влено на промы́шленную осно́ву. Ва́ловые|Валовы́е сбо́ры зерна́|зёрна тако́го гибри́да бы́ли на 20—30% вы́ше, чем у роди́тельских органи́змов. Одна́ко нере́дко сочета́ние ра́зных при́знаков у чи́стых ли́ний ока́зывается неблагоприя́тным; поэ́тому, созда́в большо́е коли́чество чи́стых ли́ний, эксперимента́льно определя́ют наилу́чшие комбина́ции гибридиза́ции, кото́рые зате́м испо́льзуются в произво́дстве.
Полиплои́дия и отдалённая гибридиза́ция. При созда́нии но́вых сорто́в расте́ний селекционе́ры широко́ испо́льзуют ме́тод|мето́д автополиплоидии, кото́рый приво́дит к увеличе́нию разме́ров кле́ток и всего́ расте́ния всле́дствие умноже́ния чи́сла|числа́ набо́ров хромосо́м. Кро́ме того́, избы́ток хромосо́м повыша́ет их усто́йчивость к патоге́нным органи́змам (ви́русам, гриба́м, бакте́риям) и ря́ду|ряду́ други́х неблагоприя́тных фа́кторов, наприме́р к радиа́ции: при поврежде́нии одно́й и́ли да́же двух гомологи́чных хромосо́м аналоги́чные остаю́тся неповреждёнными. Полиплоидные о́соби жизнеспосо́бнее дипло́идных.
Це́нные результа́ты даёт та́кже испо́льзование в селе́кции явле́ния аллополиплоидии, в осно́ве кото́рого лежи́т ме́тод|мето́д отдалённой гибридиза́ции, т. е. скре́щивания органи́змов, относя́щихся к ра́зным ви́дам и да́же ро́дам|рода́м. Наприме́р, вы́ведены межвидовы́е полиплоидные гибри́ды капу́сты и ре́дьки, ржи и пшени́цы. Гибридиза́ция пшени́цы (Triticum) и ржи (Secale) позво́лила получи́ть ряд форм, объединённых о́бщим назва́нием тритикале. Они́ облада́ют высо́кой урожа́йностью пшени́цы и зимосто́йкостью и неприхотли́востью ржи, усто́йчивостью ко мно́гим боле́зням, в том числе́ к лине́йной ржа́вчине, явля́ющейся одни́м из гла́вных фа́кторов, ограни́чивающих урожа́йность пшени́цы.
На осно́ве гибридиза́ции пшени́цы и пыре́я росси́йским акаде́миком Н. В. Цициным полу́чены пшени́чно-пырейные гибри́ды, отлича́ющиеся высо́кой урожа́йностью и усто́йчивостью к полега́нию. Одна́ко отдалённые гибри́ды, как пра́вило, беспло́дны. Э́то свя́зано с содержа́нием в гено́ме разли́чных хромосо́м, кото́рые в мейозе не конъюгируют. Для восстановле́ния плодови́тости у межвидовы́х гибри́дов в 1924 г. сове́тский гене́тик Г. Д. Кар-печенко предложи́л испо́льзовать у отдалённых гибри́дов удвое́ние чи́сла|числа́ хромосо́м, кото́рое приво́дит к образова́нию амфиди-плоидов.
Г. Д. Карпеченко проводи́л скре́щивание ре́дьки и капу́сты. Число́ хромосо́м у э́тих расте́ний одина́ково (2л = 18). Соотве́тственно, их гаме́ты несу́т по 9 хромосо́м. Гибри́д капу́сты и ре́дьки име́ет 18 хромосо́м, но он беспло́ден, так как хромосо́мы э́тих расте́ний в мейозе не конъюгируют, поэ́тому проце́сс образова́ния гаме́т не мо́жет протека́ть норма́льно. В результа́те удвое́ния чи́сла|числа́ хромосо́м в беспло́дном гибри́де оказа́лось 36 хромосо́м, слага́ющихся из двух по́лных дипло́идных набо́ров ре́дьки и капу́сты. Э́то создало норма́льные возмо́жности для мейоза: хромосо́мы капу́сты и хромосо́мы ре́дьки конъюгировали ме́жду собо́й. Ка́ждая гаме́та несла́ по одному́ гаплоидному набо́ру ре́дьки и капу́сты (9 + 9 = 18). В зиго́те вновь оказа́лось 36 хромосо́м; межвидово́й гибри́д стал плодови́тым. По феноти́пу но́вый расти́тельный органи́зм совмеща́л при́знаки ре́дьки и капу́сты, наприме́р в строе́нии стручка́.
biologyinfo.ru
Какие особенности селекции растений?
Возможность получения большого количества исходного материала позволяет использовать в селекции растений различные формы искусственного отбора (как массовый, так и индивидуальный). В селекции растений применяют различные формы гибридизации: родственную, неродственных, межвидовой. Межвидовые гибриды растений часто бесплодны, однако их размножают вегетативным путем или преодолевают бесплодия, удваивая число хромосом. В частности, созданы гибриды пшеницы и пырея, которые отличаются высокой производительностью (до 300- 450 ц зеленой массы с гектара) и устойчивостью к полеганию; пшеницы и ржи; плодово-ягодных культур (например, малины и ежевики, сливы и терна). Созданные полиплоидные высокопродуктивные сорта различных культурных растений: картофеля, садовых земляники, сахарной свеклы, гречихи, льна, арбуза, мягкой пшеницы, ржи, кукурузы, проса и тому подобное. Для селекции растений важны мутанты с гаплоидным числом хромосом. Искусственно удвоив это число, можно быстро получить гомозиготные по большинству генов формы.
Реферат на тему — Живая природа; Природа.
- Чтобы лучше усвоить материал этого параграфа, следует вспомнить:
- что такое полиплоидия, как она влияет на фенотип?
- Что такое искусственный мутагенез, районирование сортов и пород, гетерозис, клонирование?
- Что такое антибиотики и витамины? Что такое прививки и с какой целью его осуществляют?
- Что такое плазмиды?
Жизнь это — Как возникла жизнь на Земле? Жизнь как биологическая категория; Понятие жизни и его сущности.
Селекция различных групп живых существ (животных, растений, микроорганизмов) имеет определенные отмены, связанные с их биологическими особенностями.
Прививки (18.1) — особый способ искусственного объединения частей разных особей. Напомним, что часть растения, которую прививают, называют привоем, а растение, которой прививают, — подвоем. Прививки отличается от настоящей гибридизации тем, что приводит лишь к модификационную ‘изменений фенотипа привитой особи, не меняя генотипы обоих растений. Прививки осуществляют для усиления желаемых изменений фенотипа сочетанием свойств привоя и подвоя и распространения их на весь вновь организм (например, прививки в зимостойкой дички черенков от южных высокопроизводительных сортов плодовых культур обеспечивает сочетание высоких вкусовых качеств привоя с холодостойкостью подвоя).
Большинство сортов плодовых культур является следствием мутаций неполовых клеток; поэтому при размножении семенами потомки возвращаются к фенотипов родительских форм. Итак, единственными способами поддержать их свойства являются вегетативное размножение или прививки.
Вследствие взаимодействия привоя и подвоя потомки получают новые полезные свойства, которые можно использовать в дальнейшей селекционной работе.
Полученные с помощью прививки гибриды необходимо постоянно поддерживать, проводя периодические повторные прививки, иначе вырождение (возврат к предковых диких форм) сорта неизбежно.
В селекции растений для повышения разнообразия исходного материала применяют различные формы гибридизации совместно с искусственным мутагенеза. Благодаря этому и дальнейшем отбора мутантных потомков созданы сотни новых сортов культурных, преимущественно злаковых, растений (пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и т.д.).
Теги: биотехнология, генная и клеточная инженерия, клонирование, конспект, образование, ответы, реферат, урокиbagazhznaniy.ru
Ответ § 28. Особенности селекции растений
Селекция растений имеет давнюю и интересную историю. Теоретической основой селекции растений является генетика, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организмов.
1) Заполните таблицу "Особенности дикорастущих и культурных растений".
-
Ответ:
Признаки Фасоль Пшеница Капуста дик. кул. дик. кул. дик. кул. Строение лиана неб. раст. трава Количество плодов 2-3 сем. 10-13 сем. в 2-3 раза больше нет качана есть качан от 1 кг и более Вес плодов или других органов июль-август август-сентябрь август-сентябрь Другие признаки одноклет. растения одноклет. растения родина берег Средизем. моря
2) Заполните схему "Методы селекций растений".
-
Ответ:
Методы селекции растений Полиплоидия Искуственная гибридизация Гетерозис Естественные мутации Искусственные мутации
3) Отметьте особенности полиплоидных растений.
4) Обозначив латинской буквой n генотипы исходных форм культурных растений, запишите количество хромосом, которое характерно для полиплоидов:
-
Ответ:
Триплоидной сахарной свеклы - 3n
Гексаплоидной пшеницы - 6n
Тетраплоидного картофеля - 4n
Гексаплоидного овса - 6n
Диплоидной земляники - 2n
5) Что такое искусственная гибридизация растений? Каково ее значение?
6) Заполните таблицу "Влад отечественных селекционеров в развитие науки".
-
Ответ:
Ученые-селекционеры Сорта культур Ценные свойства этих сортов Н.В. Цицин Тритикалс Гибрид пшеницы с пыреем - большой урожай зерна, огромная укосная масса, морозостойкость И.В. Минурин Много морозоустойчивых сортов плодовых и ягодных культур Выращивание в условиях севера, в районах рискованного земледелия
tetrab.ru
ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ И МИКРООРГАНИЗМОВ - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОРГАНИЗМОВ. ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ
РАЗДЕЛ 2. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОРГАНИЗМОВ. ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ
§21. ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ И МИКРООРГАНИЗМОВ
Какие особенности селекции растений? Основными методами селекции являются гибридизация и искусственный отбор, которые в основном применяют одновременно. Для получения большого количества исходного материала в селекционной работе используют различные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный (рис. 96).
Рис. 96.
Селекция капусты:
1 - дикий предок; 2 - листовая; 3 - цветная; 4 - кольраби;
5 - белокочанная; 6 - брюссельская
В селекции растений применяют различные формы гибридизации: родственное, неспоріднене и межвидовое скрещивание. Как вам уже известно, межвидовые гибриды растений часто бесплодны. Однако их можно размножать вегетативно или с помощью самоопыления. Кроме того, бесплодие межвидовых гибридов растений преодолевают, удваивая число хромосом, то есть создавая полиплоидные формы. Эти формы по сравнению с исходными диплоидными, имеют большие размеры, повышенные жизнеспособность и производительность. Полиплоидные наборы хромосом (по сравнению с родственными дикими видами) имеют различные культурные растения: картофель, земляника садовая, некоторые сорта сахарной свеклы, мягкой пшеницы и тому подобное. В последнее время созданы высокопроизводительные полиплоидные сорта ржи, гречихи, кукурузы, проса, льна, арбузов и тому подобное.
Широко применяют в селекции растений прививка - особый способ искусственного объединения частей различных растений. Напомним, что часть растения, которую прививают, называют привоем, а растение, к которой его прививают, - подвоем. Прививка отличается от настоящей тем гибридизации, что приводит лишь к ненаследственных изменений фенотипа привитого растения, поскольку генотипы привоя и подвоя не меняются. Прививки применяют с разной целью. Прежде всего для усиления желаемых изменений фенотипа вследствие сочетания свойств привоя и подвоя и распространение их на весь вновь созданный организм. Например, прививание к зимостійкої дички черенков от южных высокопродуктивных сортов плодовых культур обеспечивает сочетание высоких вкусовых качеств привоя с холодостойкостью подвоя. Именно так известный российский селекционер И.В. Мичурин создал новый сорт груши бере зимняя, районирован в средней полосе России и на севере Украины.
Большинство сортов плодовых культур является следствием мутации в неполовых клетках, поэтому при размножении семенами они возвращаются к фенотипов родительских форм. Следовательно, единственными способами поддержать их свойства или вегетативное размножение, прививки или до дички.
В результате взаимодействия привоя и подвоя достают новые полезные свойства, которые можно использовать в дальнейшей селекционной работе.
Полезные свойства гибридов, полученные в результате прививки, следует постоянно поддерживать, периодически проводя повторные прививки, чтобы избежать вырождения сорта.
Рис. 97. Гетерозис у животных:
1 - корниш; 2 - плимутрок;
3 - бройлеры (гетерозисных цыплята)
В селекции растений различные формы гибридизации применяют совместно с действием мутагенных факторов. Последующим отбором среди мутантных потомков создают сотни новых сортов культурных растений (пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и др), которые по ряду показателей превосходят исходные формы.
Какие особенности селекции животных? В селекции животных применяют те же методы, что и в селекции растений, однако есть и определенные отличия, связанные с особенностями организма животных. Так, скотским позвоночным животным присуще только половое размножение, поэтому бесплодных межвидовых гибридов нельзя размножать вегетативно. В селекции животных, как правило, не применяют массовый отбор, поскольку количество потомков у них незначительна и поэтому каждая особь представляет собой определенную ценность.
Организм животного имеет высокую степень интеграции, поэтому в селекционной работе следует учитывать то, что в случае изменения определенного признака могут меняться и другие, связанные с ней. В селекции животных применяют как родственное скрещивание (для перевода определенных генов в гомозиготний состояние), так и неспоріднене или отдаленную гибридизацию (для создания новых пород). Поскольку родственное скрещивание часто снижает жизнеспособность организмов, его применяют лишь как определенный этап в селекционной работе. Негативные его последствия устраняют при помощи скрещивание представителей разных линий или пород, что способствует переводу неблагоприятных рецессивных аллелей в гетерозиготный состояние.
Широко используют в селекции животных и явление гетерозиса. Например, скрещивая дюрокджерсійську и беркширську породы свиней, получают потомков, которые за неполный год достигают массы до 300 кг и более, а скрещивая мясные породы кур - корниш с белым плімутроком - скороспелых бройлеров (рис. 97).
Однако наследственные признаки животных, которые интересуют человека, у особей одного из полов могут не проявляться. Например, у самцов крупного рогатого скота не проявляются такие признаки, как молочность и жирномолочність, у петухов - яйценоскость. Поэтому для выяснения этих свойств применяют метод определения качеств производителей по качеству их потомства. Он заключается в том, что от производителей определенного пола получают потомков противоположного пола и сравнивают их производительность со средними показателями по породе. Если они окажутся выше, то таких производителей можно использовать в дальнейшей селекционной работе. Но время использования таких производителей может быть ограниченным, поскольку проверка их качеств по качествам потомков длится годами. Чтобы не зависеть от этого, в селекции животных половые клетки производителей хранят при пониженной температуре, а затем при помощи искусственного осеменения получают нужное количество потомков.
В последнее время зародышей ценных пород животных получают искусственно (как говорят, «в пробирке»), а впоследствии для дальнейшего развития пересаживают в матку самки другой породы. Это дает возможность получить большое количество потомков с новыми и ценными для человека признаками.
Чем характеризуется селекция микроорганизмов? Микроорганизмы (прокариоты и некоторые микроскопические эукариоты, например дрожжи) сейчас широко используют в различных отраслях народного хозяйства. С помощью микроорганизмов человек производит разнообразные антибиотики, витамины, аминокислоты, гормоны и тому подобное. Дрожжи используют в хлебопекарной, спиртовой, винодельческой промышленности, в пивоварении и тому подобное. Выведено грибы, способные синтезировать кормовые белки из отходов растениеводства и даже нефти. Микроорганизмы производят основное количество пищевой лимонной кислоты. Созданы штаммы микроорганизмов, которые могут извлекать редкоземельные элементы и драгоценные металлы из руд и промышленных отходов. Для производства необходимых веществ и препаратов создана отдельная отрасль промышленности - микробиологическая. Микроорганизмы применяют и в борьбе с вредителями сельского и лесного хозяйств, а также кровосисними и паразитическими видами.
Микроорганизмы имеют ряд особенностей, которые стоит учитывать в селекционной работе. В первую очередь, многим из них свойственен половой процесс, и поэтому по ним невозможно применить обычную гибридизацию. Для увеличения разнообразия исходного материала используют действие мутагенных факторов, а затем отбирают самые продуктивные штаммы для дальнейшей селекционной работы. В некоторых случаях проводят искусственное скрещивание различных штаммов с помощью вирусов-бактериофагов, способных переносить наследственную информацию от одной бактериальной клетки к другой.
Много микроорганизмов имеет гаплоидный набор хромосом или кольцевую молекулу ДНК (прокариоты), что дает возможность мутациям проявляться уже в первом поколении потомков. А благодаря быстрым темпам размножения микроорганизмов можно получать значительное количество потомков.
В селекции микроорганизмов широко применяют методы генетической и клеточной инженерии, о которых вы узнаете в следующем параграфе.
schooled.ru
