1 Учитель биологии Ι кв. категории - Котова Ирина Валерьевна, школа 78 Приволжского района г. Казани

2 Основными методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор Различают две основные формы искусственного отбора: отбор массовый и отбор индивидуальный 1.Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений, таких, как рожь, кукуруза, подсолнечник. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления. 2.Индивидуальный отбор эффективен для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией.

3 3. Естественный отбор в селекции играет определяющую роль. На любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному и водному режиму. 4. Инбридинг используют как один из этапов повышения урожайности. Для этого производят самоопыление перекрестноопыляемых растений на протяжении 3-5 лет для получения инбредных линий которые затем скрещивают между собой и подбирают такие, которые дают максимальный эффект гетерозиса – жизненной силы, при котором потомство дает максимальную прибавку в урожае. 5. Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. 6. Очень перспективен метод получения полиплоидов, у растений полиплоиды обладают большой массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Естественные полиплоиды – пшеница, картофель, выведены сорта гречихи, сахарной свеклы, садовая земляника. Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются аутополиплоидами.

4 7. Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, т.к. у них нарушается мейоз и не образуются гаметы. Однако были получены плодовитые гибриды: пшенично- ржаные, пшенично-пырейные, капустно-редечные и т.д. Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоидами Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия соматических мутаций применимо для селекции вегетативно размножающихся растений. С помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово- ягодных культур. 8. Соматические мутации широко используются в селекции вегетативно размножающихся растений. Многие методы селекции были предложены И.В.Мичуриным. Он указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. Если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах, повышается их морозостойкость.

5 Основные методы селекции те же – отбор и гибридизация. Отбор у животных производится по Отбор у животных производится по Отбор у животных производится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы. 1. Внутрипородное разведение: направлено на сохранение и улучшение породы. 2. Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. Инбридинг между братьями и сестрами, родителями и детьми для увеличения численности особей с нужными признаками. С жестким отбором! 3. Испытание по потомству проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов). 4. Использование эффекта гетерозиса. Гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью. Характерно в основном половое размножение, часто поздняя половозрелость, немногочисленное потомство. Особенности селекции животных:Различают:

6 5. Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей (тем более, что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время). 6. С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации у выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров. 7. Отдаленная гибридизация, межвидовое скрещивание (гибриды обычно бесплодны) осел Х кобылица = мул; белуга Х стерлядь = бестер. 8. Полиплодия крайне редко встречается у животных. Интересен факт межвидового скрещивания тутового шелкопряда с последующим удвоением хромосом (Б.Л.Астауров).

7 Традиционная селекция. Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Но и здесь есть свои особенности. Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении. В результате искусственного мутагенеза и отбора была повышена продуктивность штамма гриба пенициллина более чем в 1000 раз. Микроорганизмы используют для биологической очистки сточных вод, улучшения качества почвы.

8 Продукты микробиологической промышленности используются в хлебопечении пивоварении виноделии Приготовлении многих молочных продуктов

9 С помощью микробиологической промышленности получают антибиотики гормоны различные ферменты витамины аминокислоты, белки и многое другое

10 Биотехнология – использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объектами биотехнологии являются бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Новейшими методами селекции микроорганизмов, растений и животных являются клеточная, хромосомная и генная инженерия. Генная инженерия основана на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого организма. Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка, бактерия живущая в кишечнике человека. Именно с его помощью получают гормон роста – соматотропин, гормон инсулин, белок интерферон.

11 Методы хромосомной инженерии эффективно используются в селекции растений. Одна группа методов основана на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков(создают «идеальный сорт») Очень перспективен метод гаплоидов, основанный на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Например, выращивают из пыльцевых зерен кукурузы гаплоидные растения, содержащие 10 хромосом, затем хромосомы удваивают и получают диплоидные (10 пар хромосом), полностью гомозиготные растения всего за 2-3 года вместо 6-8-летнего инбридинга. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.

12 Методы клеточной инженерии связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры. Это позволяет: 1. Нарабатывать биологически активные вещества (например, у женьшеня) 2.Создавать безвирусные сорта картофеля и других растений 3. Возможность неограниченного размножения в культуре. 4. Возможно клонирование животных, получение генетических копий от одного организма. 5. Слияние эмбрионов на ранних стадиях, создание химерных животных (химерное животное овца-коза) Генная инженерия – введение гена из одного организма в другой

13 Самостоятельная работа Проверь себя 1.При селекции пшеницы применяют: Индивидуальный отбор 2.При селекции ржи применяют: Массовый отбор 3.Самоопыление перекрестноопыляющихся растений называется: инбридингом 4.Под «чистой линией» понимают: Потомство от самоопыляющихся растений 5.Под гетерозисом понимают: Повышенную урожайность и жизнестойкость гибридов между разными линиями 6.Перекрестное опыление самоопыляемых растений наиболее эффективно: Для сочетания свойств различных сортов 7.Самоопыление перекрестноопыляемых растений эффективно: Для повышения степени гомозиготности 8.Преодолеть бесплодие отдаленных гибридов можно: С помощью полиплодии

14 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. Породы, сорта, штаммы – искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками. Методы селекции растений: Искусственный отбор, массовый и индивидуальный Естественный отбор Инбридинг, аутбридинг Перекрестное опыление самоопылителей Метод получения полиплоидов Отдаленная гибридизация Использование соматических мутаций Экспериментальный мутагенез Методы селекции животных: Внутрипородное разведение Межпородное скрещивание Гибридизация Отбор Инбридинг Аутбридинг Эффект гетерозиса Испытание по потомству Искусственное осеменение Гормональная суперовуляция Отдаленная гибридизация Методы селекции микроорганизмов Клеточная инженерия Хромосомная инженерия Генная инженерия