Учебный материал по теме "Методы селекции"
учебно-методический материал по биологии (10 класс)

Методы селекции.

Тема: Селекция растений

Большинство растений, которые современное человечество употребляет в пищу, является продуктом селекции (картофель, томат, кукуруза, пшеница). На протяжении нескольких веков люди культивировали дикие растения, переходя от собирательства к земледелию.

Направлениями селекции растений являются:

-высокая урожайность;

-питательность растений (например, содержание белка в пшенице);

-улучшенный вкус;

-устойчивость культур к погодным условиям;

-скороспелость плодов;

-интенсивность развития (например, «отзывчивость» на удобрения или

 полив).

Кукуруза (слева: дикий предок)

Основными методами селекции растений являются:

-искусственный отбор - выбор человеком наиболее ценных культур для селекции;

-гибридизация - процесс получения потомства от скрещивания разных генетических форм;

искусственный мутагенез - внесение изменений в ДНК.

Искусственный отбор включает в себя два вида - индивидуальный (по генотипу) и массовый (по фенотипу). В первом случае важны конкретные качества растений, во втором - отбирают наиболее приспособленные особи.

Гибридизация бывает двух видов:

внутривидовая или близкородственная - инбридинг;

отдалённая (межвидовая) - аутбридинг.

Классические методы селекции растений

Селекция растений решила проблемы с нехваткой пищи и продолжает развиваться, внедряя методы генной инженерии. Селекционеры не только улучшают вкус и повышают питательность растений, но и делают их полезными.

_________________________________________________________________

Интересно знать!

Неудачный опыт селекции – борщевик Сосновского. Растение культивировалось в качестве корма для скота. Однако впоследствии выяснилось, что новый борщевик легко проникает в экосистемы, вытесняя естественные растения, а также содержит вещества, повышающие чувствительность к ультрафиолету. Попав на кожу, сок вызывает ожог на солнце.

_____________________________________________________________________________

?  Вопросы к теме:

1.Для каких целей проводят селекцию растений?

2.Какие методы являются основными в селекции растений?

3.В чем заключается суть индивидуального и массового отбора?

4.Каким видам воздействия подвергают растения при мутагенезе?

5.Что такое тритикале?

6. Какое растение «прославилось» как неудачный опыт селекции?

Тема: Селекция животных

Происхождение домашних животных

Селекция домашних питомцев началась около 12 тысяч лет назад. Все домашние животные произошли от диких предков. Прежде других животных в середине каменного века была одомашнена собака; предками ее являются волк и, возможно, шакал. В конце каменного века одомашнены свинья, овца, коза, крупный рогатый скот, позднее - лошадь. Свиньи происходят от диких европейских и азиатских кабанов, овцы - от диких европейских овец, козы -от винторогого козла, крупный рогатый скот - от тура, лошадь - от тарпана и лошади Пржевальского.

Особенности селекции

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 (экстерьера), характерного для той или иной породы.

Методы

Селекционеры используют следующие способы получения новых видов: внутрипородное разведение (инбридинг), межпородное скрещивание (аутбритинг), гетерозис, испытание производителей по потомству и искусственное осеменение.

Инбридинг (близкородственное скрещивание) — в селекции животных применяют с целью сохранения и улучшения качеств породы. На практике проводится отбор лучших по производительности видов, и выбраковка не соответствующих требованиям пород.Для инбридинга подбирают пары для скрещивания с тесными родственными связями: братья и сестры, родители и их потомство. Так получают гомозиготные виды, обладающие ценными качествами. Недостаток метода заключается в ослаблении животных, ухудшении адаптивных возможностей и устойчивости к заболеваниям.

Аутбритинг — неродственное скрещивание животных, относящихся к разным породам и видам. Этот способ скрещивания приводит к гетерозису. Цель метода – создание новых пород, которые поддаются в дальнейшем строгому отбору. С помощью аутбритинга получена немецкая овчарка, которая используется во всех видах служб, отлично сложенная, легко поддается дрессировке.

Гетерозис — наблюдается при скрещивании представителей разных пород в первом поколении. Полученные животные имеют ряд преимуществ по сравнению с родительскими формами. Быстрее растут, дают больше молока или мяса. К примеру, после скрещивания 2 мясных видов кур получают бройлерных кур, способных эффективно набирать массу.

Испытание производителей по потомству — выбирают самцов у которых не проявляются определенные качества и скрещивают их с дочерями. Так проводится оценка качества полученного потомства в сравнении с материнскими.

Искусственное осеменение — метод применяют для оплодотворения самок семенем самых производительных самцов. Половые клетки сохраняют жизнеспособность при низкой температуре длительное время.

?  Вопросы к теме:

1. Каковы особенности селекции животных по сравнению с селекцией растений?

2. С какой целью применяют близкородственное скрещивание и каковы его положительные и отрицательные стороны?

 3. Для чего проводят испытания производителей по потомству?

Тема: Селекция микроорганизмов

Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различимые только под микроскопом. Среди них представители различных царств органического мира, относящихся как к прокариотам (бактерии и сине-зеленые водоросли), так и эукариотам (микроскопические грибы, микроскопические формы водорослей и протистов). Микроорганизмы - одноклеточные организмы. Они характеризуются высокой скоростью роста и размножения, чрезвычайно разнообразны по биохимическим и физиологическим свойствам, их клетки содержат меньше генов, чем клетки многоклеточных, они являются удобными и важными объектами исследований для решения многих проблем биологии.

Микроорганизмы под микроскопом

Человечество научилось из 100 тысяч известных использовать несколько сотен видов микроорганизмов. Число «полезных» одноклеточных растёт с каждым годом.

Чем селекция микроорганизмов отличается от селекции растений и животных?

• Для работы есть обилие исходного материала — за короткий промежуток времени на питательной среде вырастают миллионы колоний бактерий;

• Мутационные изменения можно увидеть уже в первом поколении, так как набор хромосом клеток простейших одинарный, что делает селекцию эффективней;
• Структура генома бактерий проще, чем у растительных и животных клеток. Поэтому не так трудно отрегулировать действие генов друг на друга;

Учитывая характеристики и особенности селекции микроорганизмов, были разработаны особые методы их исследований:

Значение микроорганизмов

Благодаря деятельности микроскопических существ получают различные антибиотики, аминокислоты, гормоны, витамины, стимуляторы роста и другие вещества и соединения. Дрожжи используются в хлебопекарском производстве, спиртовой, винодельческой промышленностях и пивоварении. Выведены грибы, способные синтезировать кормовые добавки из отходов растениеводства и даже из нефти. Созданы штаммы микроорганизмов, которые способны извлекать редкоземельные и драгоценные металлы из руд и промышленных отходов. Для производства необходимых веществ и препаратов создана целая отрасль – микробиологическая промышленность.

?  Вопросы к теме:

1.Какая главная цель селекции одноклеточных организмов?

2.В чём заключается искусственный мутагенез микроорганизмов?

3.Каким методом получают пекарские дрожжи?

4.Сколько видов микроорганизмов человечество научилось культивировать?