Основные методы селекции:

гибридизация;
получение чистых линий;
использование явления гетерозиса;
индуцированный мутагенез;
использование полиплоидных форм;
искусственный отбор.


Гибридизация – это получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов.

а) инбридинг – близкородственное скрещивание;

б) аутбридинг – неродственное скрещивание то есть скрещивание особей одной или разных пород или одного или разных сортов.

 

Искусственный отбор – это процесс, в результате которого оставляются для размножения лучше приспособленные особи.

На современном этапе в селекции применяют методический отбор:

а) массовый – проводится по внешним фенотипическим признакам в направлении, выбранном селекционером, его недостаток – не даёт генетически однородного материала, всегда необходим повторный отбор;

б) индивидуальный – основан на оценке генотипа.

 
При искусственном отборе на гибрид одновременно действует и естественный отбор, который повышает его приспособленность к конкретным условиям среды.

В настоящее время в селекции всё чаще используют индуцированный мутагенез, который состоит в повышении количества мутаций в результате воздействия на организм различных мутагенов.

Значительное место в селекции в основном растений отводят получению полиплоидных форм, так как они характеризуются большей урожайностью, обычно используют колхицин, который разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом при мейозе.

 

Селекция растений:

-1) постановка конкретной задачи;

-2) подбор исходного материала, (если не удаётся найти необходимые родительские формы используют искусственный мутагенез, и среди появившихся мутаций находят полезные, которые и используют в дальнейшей работе);

-3) гибридизация – это получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов.

а) инбридинг – близкородственное скрещивание, оно основано на искусственном опылении своей пыльцой обычно перекрёстноопыляемых растений, такое опыление ведёт к повышению гомозиготности и закреплению наследственных свойств, а потомство, полученное от одного гомозиготного растения путём самоопыления – это чистая линия.

 

Чистая линия отличается снижением жизнеспособности и падением урожайности.

 

Если затем скрестить две чистые линии между собой – межлинейная гибридизация, то получим явление гетерозиса или гибридной мощи – это повышенная жизнеспособность и плодовитость у гибридов первого поколения, которая снижается в последующих поколениях.

Гетерозис объясняется переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. Явление гетерозиса можно закрепить путём вегетативного размножения;

 

б) аутбридинг – скрещивание неродственных организмов, однако такая гибридизация осуществляется с трудом, и межвидовые и межродовые гибриды бесплодны, так как невозможна конъюгация хромосом разных видов или родов при мейозе. Впервые преодолеть бесплодность межвидовых гибридов удалось Карпеченко, который получил гибрид капусты и редьки (9 «редечных» и 9 «капустных» хромосом) бесплодный, тогда учёный получил полиплоидную форму гибрида, у которого было по 18 «редечных» и « капустных» хромосом, стала возможна конъюгация гомологичных хромосом капусты с «капустными» и редьки с «редечными», причём каждая гамета несла по 18 хромосом (9 «редечных» и 9 «капустных»), такой гибрид стал плодовитым. Таким образом, полиплоидия стала одним из способов восстановления плодности у межвидовых гибридов растений.

 
Отдалённая гибридизация позволяет соединить в одном организме ценные признаки разных видов и даже родов.

Трудности в осуществлении отдалённой гибридизации:

- несовпадение циклов размножения;

- несовместимость пыльцевых трубок.
 

Методы преодоления:

- метод вегетативного сближения (предварительная прививка одного вида на другой) (гибрид рябины и груши);

- опыление смесью пыльцы (яблоня + груша);

- метод посредника (гибрид дикого вида с диким, затем с культурным для повышения морозоустойчивости).

 

Селекция животных:

- основные подходы не отличаются от подходов при селекции растений, но есть особенности:

а) животные размножаются только половым путём;

б) половое созревание наступает довольно поздно;

в) небольшое количество потомков.

 
гибридизация – это получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов.

инбридинг – близкородственное скрещивание, оно основано на скрещивании особей одного поколения или родителей и потомков, что ведёт к повышению гомозиготности и закреплению наследственных свойств. Длительный инбридинг ведёт к ослаблению и даже гибели, так как в гомозиготном состоянии выявляется много рецессивных мутаций, для преодоления этих проблем после нескольких инбридингов используют аутбридинг для повышения гетерозиготности;

Если затем скрестить две чистые линии между собой – то получим явление гетерозиса или гибридной мощи – это повышенная жизнеспособность и плодовитость у гибридов первого поколения, которая снижается в последующих поколениях.

Гетерозис объясняется переходом большинства генов в гетерозиготное состояние, так как в гетерозиготном состоянии не проявляются мутантные аллели.

аутбридинг – скрещивание особей разных пород;

искусственный отбор заключается в сохранении для размножения животных с желаемыми признаками:

массовый отбор – выделение группы организмов с нужными признаками и получение потомства, причём отбор повторяют из поколения в поколение, так как особи могут давать расщепление;

индивидуальный отбор – выращивание потомков одной особи, отбор происходит быстрее, но количество потомков меньше.

метод определения качества производителей по потомству (количество и жирность молока, яйценоскость).

Созданная порода – это результат деятельности человека и окружающей среды.




Биотехнология – это использование человеком живых организмов и биологических процессов для промышленного производства различных продуктов.

В биотехнологии используют микроорганизмы (прокариоты – бактерии и сине-зелёные водоросли) и эукариоты – грибы, микроскопические водоросли.

Использование микроорганизмов в таких процессах, как виноделие, хлебопечение, сыроварение и др, известно с древности, однако современная биотехнология возникла в середине 70-х г. XX века.



Метод генной инженерии – это конструирование новых генетических структур по заранее намеченному плану

Метод генной инженерии включает:

выделение из клеток отдельных генов или синтез генов вне клеток;
синтезирование или клонирование генов или перенос и встраивание данных генов в геном с помощью векторов;
отбор клеток с рекомбинантным геномом.
Данный метод стал возможен в результате открытия ферментов рестриктаз, которые разрезают молекулу ДНК в нужном месте и ферментов лигаз, которые сшивают куски различных молекул ДНК и открытию векторов.

 
Трансгенные растения и животные – организмы, геном которых изменён путём генноинженерных операций.

 
Клеточная инженерия позволяет конструировать целые клетки, а также отдельные их фрагменты на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции