Классическая селекция
Селекция – наука, занимающаяся выведением новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Селекция происходит в два этапа: сначала путем скрещивания и мутагенеза создается наследственное разнообразие, а потом производится искусственный отбор.
Скрещивание (гибридизация)
Отдаленная гибридизация (аутбридинг) – скрещивание организмов разных сортов (пород, линий), подвидов, видов. При этом получаются новые сочетания генов, повышается гетерозиготность, возникает гетерозис (превосходство гибридов над родителями по размеру, жизнеспособности и т.д.).
Близкородственное скрещивание (инбридинг) – приводит к закреплению желательного признака (повышается гомозиготность: скрытые рецессивные гены переходят в гомозиготное состояние и проявляются в фенотипе). Длительное близкородственное скрещивание приводит к получению чистых линий. У самоопыляющихся растений они имеют нормальную жизнеспособность, а у животных и перекрестноопыляющихся растений – пониженную, потому что закрепляются не только желательные, но и вредные признаки.
Мутагенез
Если обработать мешок пшеницы ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, то в каждом семени произойдут мутации.
Если обработать зиготу колхицином, то в ней произойдет полиплоидия (кратное увеличение количества хромосом), у растений это приводит к повышению урожайности (в селекции животных не используется).
С помощью полиплоидии Г.Д.Карпеченко преодолел бесплодие межвидового гибрида капусты и редьки: после обработки колхицином количество хромосом в клетках гибрида удвоилось, после чего стала возможна конъюгация и кроссинговер (а следовательно мейоз и образование половых клеток).
Искусственный отбор
При искусственном отборе закрепляются признаки, полезные для человека, при этом для самого растения или животного эти признаки могут быть вредными (например, ожирение у свиней).
Массовый отбор – проводится по фенотипу (по экстерьеру). Устаревшая методика селекции растений, сейчас не применяется.
Индивидуальный отбор – проводится по генотипу, т.е. с учетом данных о фенотипе родителей, потомства и других родственников.
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. В селекции животных практически не используют
1) массовый отбор
2) неродственное скрещивание
3) родственное скрещивание
4) индивидуальный отбор
Выберите один, наиболее правильный вариант. Индивидуальный отбор, в отличие от массового, более эффективен, так как он проводится
1) по генотипу
2) под влиянием факторов окружающей среды
3) под влиянием деятельности человека
4) по фенотипу
Выберите один, наиболее правильный вариант. Все многообразие современных пород животных и сортов растений сформировалось под влиянием
1) модификационной изменчивости
2) стабилизирующего отбора
3) искусственного отбора
4) биологического прогресса
Выберите один, наиболее правильный вариант. Межлинейная гибридизация в селекции растений способствует
1) получению чистой линии
2) проявлению эффекта гетерозиса
3) получению межвидовых гибридов
4) усилению мутагенеза
Выберите один, наиболее правильный вариант. Явление гетерозиса наблюдается у гибридов, полученных от
1) генетически отдаленных родительских форм
2) близкородственного скрещивания
3) особей одного сорта, но с разными фенотипами
4) особей одного сорта, но с разными генотипами
Выберите один, наиболее правильный вариант. Материалом для искусственного отбора является
1) генетический код
2) популяция
3) дрейф генов
4) мутация
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой отбор более эффективен при создании нового сорта самоопыляющихся зерновых культур?
1) стабилизирующий
2) массовый
3) индивидуальный
4) движущий
Выберите один, наиболее правильный вариант. Увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору, получают в селекции растений путем
1) близкородственного скрещивания
2) искусственного отбора
3) искусственного мутагенеза
4) гетерозиса
Гибридное потомство, полученное Г.Д.Карпеченко при скрещивании редьки и капусты, оказалось бесплодным вследствие
1) разного числа половых клеток у редьки и капусты
2) отсутствия конъюгации хромосом у гибридов
3) кроссинговера между негомологичными хромосомами редьки и капусты
4) гомозиготности родительских форм
Для восстановления способности к воспроизведению у гибридов, выведенных методом отдаленной гибридизации,
1) получают полиплоидные организмы
2) их размножают вегетативно
3) получают гетерозисные организмы
4) выводят чистые линии
Бесплодные гибриды у растений образуются в результате
1) внутривидового скрещивания
2) полиплоидизации
3) отдаленной гибридизации
4) анализирующего скрещивания
Снижение эффекта гетерозиса в последующих поколениях обусловлено
1) проявлением доминантных мутаций
2) увеличением числа гетерозиготных особей
3) уменьшением числа гомозиготных особей
4) проявлением рецессивных мутаций
Какой вклад в генетику и селекцию внес Г.Д.Карпеченко?
1) преодолел бесплодие межвидовых гибридов
2) вывел новый сорт пшеницы
3) открыл явление гетерозиса
4) известен, как создатель новых сортов фруктов
Определите число хромосом в соматических клетках капустно-редечного гибрида после преодоления его бесплодия, если в исходных соматических клетках капусты и редьки по 18 хромосом
1) 9
2) 18
3) 27
4) 36
ЕСТЕСТВЕННЫЙ — ИСКУССТВЕННЫЙ
1. Установите соответствие между характеристиками и формами отбора: 1) естественный, 2) искусственный. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) отбирающий фактор – условия природы
Б) благоприятные изменения сохраняются и передаются по наследству
В) темпы эволюции быстрые
Г) целенаправленное накопление полезных для человека признаков
Д) результат – многообразие видов
Е) благоприятные изменения отбираются и становятся хозяйственно-ценными
2. Установите соответствие между видами отбора и их особенностями: 1) естественный, 2) искуственный. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) темпы эволюции медленные
Б) неблагоприятные изменения бракуются, уничтожаются
В) благоприятные изменения отбираются, становятся хозяйственно-ценными
Г) приводит к возникновению новых популяций, видов
Д) результат – многообразие видов
Е) характер действия творческий – целенаправленно накапливаются признаки, полезные для человека
3. Установите соответствие между характеристикой отбора и его видом: 1) естественный, 2) искусственный. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) действует в природе постоянно
Б) сохраняет особей с признаками, интересующими человека
В) обеспечивает формирование приспособленности к условиям жизни в биоценозах
Г) приводит к возникновению новых видов
Д) способствует созданию новых пород животных
Е) действует на пшеницу на поле
ЕСТЕСТВЕННЫЙ — ИСКУССТВЕННЫЙ ОТЛИЧИЯ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В отличие от искусственного отбора, естественный отбор
1) сохраняет и отбирает только признаки, важные для выживания организма
2) приводит к появлению новых форм только через исторически длительные промежутки времени
3) приводит к появлению новых пород животных и сортов растений
4) базируется на модификационной изменчивости
5) не связан с межвидовой и внутривидовой борьбой
6) приводит к появлению новых видо
Проанализируйте таблицу «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) Медленный в течение всей истории органического мира
2) Наследственная изменчивость
3) Человек
4) Медленный, с появлением земледелия и животноводства
5) Борьба за существование
6) Быстрый, в течение всей истории органического мира
7) Биологический прогресс
8) Многообразие видов
Проанализируйте таблицу «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) наследственная изменчивость
2) борьба за существование
3) условия окружающей среды
4) многообразие видов
5) многообразие организмов
6) многообразие высокоорганизованных и низкоорганизованных организмов
7) с появлением и развитием земледелия и животноводства
8) с развитием трудовых операций и формированием абстрактного мышления
СЕЛЕКЦИЯ КРОМЕ
1. Ниже приведен перечень терминов. Все они, кроме двух, используются для описания методов селекции. Найдите два термина, «выпадающие» из общего ряда, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) кроссинговер
2) гетерозис
3) аутбридинг
4) дрейф генов
5) полиплоидия
2. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются для описания селекции животных и растений. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) чистая линия
2) движущий отбор
3) гетерозис
4) гаструляция
5) гибридизация
3. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются для описания методов селекции. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) кроссинговер
2) аутбридинг
3) гибридизация
4) мутагенез
5) полимерия
4. Все приведенные ниже методы, кроме двух, используют в селекции как цветковых растений, так и млекопитающих животных. Определите два метода, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) полиплоидизация
2) искусственный мутагенез
3) близкородственное скрещивание
4) отдаленная гибридизация
5) индивидуальный отбор
СЕЛЕКЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
Установите последовательность этапов деятельности селекционера при создании высокопродуктивных штаммов бактерий. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) присвоение номенклатурного названия штамму бактерий
2) воздействие мутагенами на исходную колонию бактерий
3) подбор исходной колонии бактерий
4) получение новой колонии (штамма) и оценка её продуктивности
5) отбор бактерий с новыми признаками
Определите последовательность этапов работы по выведению новых пород животных.
1) подбор родительских форм
2) анализ родословных исходных форм
3) анализ полученного потомства
4) скрещивание исходных форм
5) скрещивание особей разных линий
6) создание нескольких линий
Установите последовательность этапов деятельности селекционера при использовании индивидуального отбора для самоопыляющихся растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) испытание отобранных гомозиготных потомков на урожайность
2) подбор исходных растений с нужными для человека признаками
3) самоопыление растений и получение потомства
4) оценка гомозиготности растений в полученном потомстве
5) посев семян отобранных растений
Установите последовательность этапов деятельности селекционера при создании новой породы животных. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) скрещивание производителей в племенном хозяйстве
2) многократный инбридинг полученных потомков
3) подбор исходных родительских форм с нужными для человека признаками
4) перевод генов хозяйственно ценных признаков в гомозиготное состояние
5) испытание отобранных гомозиготных потомков на продуктивность
СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ КРОМЕ
1. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются при описании методов селекции растений. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) аутбридинг
2) инбридинг
3) испытание производителей по потомству
4) массовый отбор
5) полиэмбриония
2. Все приведенные ниже методы, кроме двух, используют для описания селекции растений. Определите два метода, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) подбор родителей по экстерьеру
2) испытание производителей по потомству
3) полиплоидия
4) отдаленная гибридизация
5) гетерозис
3. Все приведенные ниже приёмы, кроме двух, используются в селекции перекрестноопыляемых растений. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) полиплоидизация стерильных гибридов
2) вегетативное размножение гетерозисных форм
3) скрещивание отдаленных родственников
4) индивидуальный отбор
5) испытание производителя по потомству
СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ — ЖИВОТНЫХ
1. Установите соответствие между методом селекции и его использованием в селекции: 1) Селекция растений, 2) Селекция животных. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) массовый отбор
Б) отбор по экстерьеру
В) получение полиплоидов
Г) искусственный мутагенез
Д) испытание родителей по потомству
2. Установите соответствие между методами селекции и организмами, к которым их как правило применяют: 1) животные, 2) растения. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) испытание производителя по потомству
Б) индивидуальный отбор потомков по экстерьеру
В) межсортовая гибридизация
Г) клонирование переносом ядра из соматической клетки в половую
Д) получение полиплоидных гибридов
Е) вегетативное размножение
3. Установите соответствие между методами и видами селекции: 1) селекция животных, 2) селекция растений. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отбор по экстерьеру
Б) метод ментора
В) выращивание из культур клеток
Г) увеличение плоидности
Д) массовый отбор
Е) испытание родителей по потомству
СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие понятия используют в селекции животных?
1) анализ потомства по фенотипу
2) искусственный мутагенез
3) движущий отбор
4) полиплоидию
5) инбридинг
СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ КРОМЕ
1. Все приведённые ниже методы, кроме двух, используются в селекции для создания пород животных. Определите эти два понятия, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) гетерозис
2) индивидуальный отбор
3) полиплоидизация
4) отбор по экстерьеру
5) искусственный мутагенез
2. Все приведенные ниже характеристики, кроме двух, используют для описания методов селекции животных. Определите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) выращивание организма из колонии клеток
2) отбор по экстерьеру
3) проверка по потомству
4) полиплоидизация
5) гибридизация
ГЕТЕРОЗИС
Все приведённые ниже характеристики, кроме двух, используют для описания гетерозисных гибридов растений. Найдите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) превосходство над родительскими формами по ряду свойств
2) ослабление эффекта гибридной силы в последующих поколениях
3) образование новых сортов
4) бесплодие гибридов первого поколения
5) стимулирующее действие гетерозиготности на развитие признаков
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Признаками гетерозисной формы растения или животного являются
1) гомозиготность по определённому признаку
2) повышенная урожайность гибридов
3) способность давать плодовитое потомство
4) устойчивость к болезням
5) мощное развитие вегетативных органов
6) усиление полученных признаков в последующих поколениях
Установите последовательность действий селекционера для получения гетерозисных организмов. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) получение гомозиготных линий
2) многократное самоопыление родительских растений
3) подбор исходных растений с определёнными признаками
4) получение высокопродуктивных гибридов
5) скрещивание организмов двух разных чистых линий
КАРПЕЧЕНКО
Все приведённые ниже методы, кроме двух, Г.Д. Карпеченко использовал для получения капустно-редечного гибрида. Определите два метода, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) получение полиплоидов
2) межвидовая гибридизация
3) искусственный мутагенез
4) центрифугирование
5) метод культуры клеток
==========
Установите соответствие между особенностями и методами селекции: 1) аутбридинг, 2) инбридинг. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) близкородственное скрещивание
Б) получение чистых линий
В) скрещивание неродственных организмов
Г) улучшает продуктивность гибридов
Д) наблюдается депрессия у гибридов
Е) повышает гетерозиготность гибридов
Установите соответствие между методом селекции и его особенностями: 1) гибридизация, 2) индуцированный мутагенез. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) получение гибридов путем скрещивания отобранных родительских форм
Б) воздействие на организм колхицином, который разрушает веретено деления клетки
В) появление новых признаков происходит в результате мутационной изменчивости
Г) чаще используется в селекции растений и микроорганизмов
Д) иногда наблюдается явление гетерозиса
Е) появление новых признаков происходит в результате комбинативной изменчивости
Все перечисленные ниже методы, кроме двух, относятся к формам искусственного отбора. Определите два метода, «выпадающие» из данного списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) испытание по потомству
2) отбор по экстерьеру
3) индивидуальный отбор
4) стабилизирующий отбор
5) дизруптивный отбор
Источник
Задания ЕГЭ по биологии. Часть С (с ответами) — 12
ОТВЕТ: Кариотипом (количеством, размерами, формами хромосом).
Почему для сохранения ценных гетерозиготных особей используют вегетативное
Опишите строение и функции яйцеклеток животных.
Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?
ОТВЕТ: Происходит удвоение ДНК, идет усиленный синтез белков, углеводов, РНК,
АТФ, увеличивается количество органоидов.
Раскройте механизмы, обеспечивающие постоянство числа и формы хромосом в
клетках организмов из поколения в поколение?
ОТВЕТ: Митоз обеспечивает постоянство числа хромосом в соматических клетках и за
счет него он растет. Мейоз образует гаметы с гаплоидным набором хромосом, а при
оплодотворении диплоидный набор хромосом, характерный для вида, восстанавливается.
Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное
Источник
С какой целью в селекции растений применяют скрещивание особей разных сортов?
ОТВЕТ:Для получения комбинированных сортов, сочетающих в себе полезные признаки обоих сортов, т.е. для получения комбинативной изменчивости и для получения эффекта гетерозиса.
Как можно сохранить у растений сочетания полезных признаков, полученные от скрещивания двух сортов?
ОТВЕТ:Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.
С какой целью проводят в селекции близкородственное скрещивание. Какие отрицательные последствия оно имеет?
ОТВЕТ:При близкородственном скрещивании происходит увеличение гомозиготности. Близкородственное скрещивание (самоопыление у растений) проводят с целью создания чистых линий, для закрепления признака. Но при этом в гомозиготное состояние могут перейти и вредные рецессивные гены, что приводит к снижению жизнеспособности потомства или к гибели.
Для чего проводят межлинейную гибридизацию в селекции растений?
ОТВЕТ: Для получения эффекта гетерозиса.
Почему эффект гетерозиса проявляется только в первом поколении?
ОТВЕТ: По мнению ученых, причиной гетерозиса считается гетерозиготность потомства. Во втором поколении половина генов переходит в гомозиготное состояние и эффект теряется.
Почему методы полиплоидии и искусственного мутагенеза, применяемые в селекции растений, не применимы в селекции животных?
ОТВЕТ: Это объясняется особенностями животных: сложное строение (наличие систем органов), сложная взаимосвязь с окружающей средой (нервная система, органы чувств), малая плодовитость по сравнению с растениями, длительное половое созревание и др.
Что такое искусственный мутагенез и для чего его применяют?
ОТВЕТ:Это процесс и искусственного получения мутаций путем воздействия мутагенных факторов (облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами и др.) с целью получения у потомства полезных мутаций. Особи с полезными мутациями в дальнейшем участвуют при создании новых штаммов микроорганизмов или сортов растений.
Основы экологии
Почему у разных животных разная плодовитость?
ОТВЕТ:Чем больше выражена забота о потомстве, тем меньше плодовитость.
2.Для всех организмов действует закономерность: чем больше вероятность гибели потомства, тем больше плодовитость.
Каковы основные факторы-ограничители для растений, для животных, микроорганизмов?
ОТВЕТ:Для растений: нехватка света, воды, минеральных солей, углекислого газа.
Для животных: нехватка пищевых ресурсов, воды, неблагоприятные климатические условия, паразиты, враги (конкуренты, хищники)
Для микроорганизмов: нехватка пищевых ресурсов, неблагоприятные условия (температурный, водный, газовый режим, химические вещества (антибиотики для паразитов)
В каких отраслях народного хозяйства используются бактерии?
ОТВЕТ:В пищевой промышленности: для получения напитков, молочно-кислых продуктов, при квашении, солении, виноделии, сыроделии; в фармацевтике: для создания лекарств, вакцин; в сельском хозяйстве: для приготовления силоса, сенажа (кормов для животных), в коммунальном хозяйстве, в природоохранных мероприятиях: для очистки сточных вод, ликвидации нефтяных пятен, в генной инженерии, микробиологии: с помощью них получают витамины, гормоны, лекарства, кормовые белки и т.д.
Почему существуют редкие и исчезающие виды, если любой организм способен к беспредельному росту численности?
ОТВЕТ:Действуют факторы- ограничители, которые не позволяют восстановить их численность. Особенно хозяйственная деятельность человека ставит под угрозу существование многих видов.
В чем сущность закона ограничивающего фактора?
ОТВЕТ:Из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального (т.е. наиболее угнетающий фактор).
Школьники для озеленения территории взяли молодые ели из леса, а не из просеки. Посадили все правильно, но потом хвоя побурела и осыпалась. Почему?
ОТВЕТ:Теневые и световые листья имеют отличия в строении, приспособлены к определенной освещенности. После пересадки хвоинки не смогли быстро перестроиться к яркой освещенности и погибли.
Источник
Селекция растений: отбор, гибридизация, гетерозис и полиплоидия
Селекция растений сегодня оперирует обширным набором средств для выведения сортов с улучшенными характеристиками. Ученым при выборе методов селекции нужно учитывать некоторые особенности биологии растений.
1. Большая плодовитость, способность давать многочисленное потомство.
2. Значительный выбор самоопыляемых видов (в частности, у пшеницы, гороха, ячменя и пр.).
3. Возможность размножения с помощью вегетативных органов.
4. Относительная простота искусственного получения форм-мутантов.
Ключевые методы селекции растений
1. Искусственный отбор (который, в свою очередь, делится на индивидуальный и массовый).
2. Гибридизация (инбридинг, аутбридинг, межлинейная гибридизация).
5. Искусственный мутагенез.
6. Использование соматических мутаций.
7. Методы клеточной инженерии (или соматическая гибридизация).
8. Методы генной инженерии.
Очень специфическими методами селекции растений являются методы получения соматических мутаций, а также соматических гибридов. Большим потенциалом в селекции растений обладает межлинейная гибридизация.
Искусственный отбор и гибридизация
1. Главные методы, применяемые в селекции растений, — искусственный отбор и гибридизация.
2. Как правило, они используются совместно. Внимательнейший отбор «родителей» предшествует гибридизации. Обратите внимание, на эту тему созданы тесты ЕГЭ по биологии!
3. Гибридизация резко улучшает качества и разнообразие того природного материала, с которым экспериментирует селекционер.
4. Однако в большинстве случаев метод гибридизации сам по себе не приводит к целенаправленному изменению признаков. Иначе говоря, скрещивания без искусственного отбора дадут небольшой эффект.
5. В селекции растений используется преимущественно массовый искусственный отбор. Реже может использоваться индивидуальный отбор.
6. Применяются два вида гибридизации. Инбридинг проводят до получения гетерозисных гибридов, для закрепления наследственных свойств внутри одной чистой линии.
7. При аутбридинге у растений возникают бесплодные гибриды, требующие полиплоидии для восстановления плодовитости.
1. Гетерозис часто применяется селекционерами для повышения урожайности растений. Он обеспечивается так называемой межлинейной гибридизацией чистых линий.
2. Межлинейная гибридизация подразумевает перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями. После такого опыления в ряде случаев возникают межлинейные гибриды, дающие высокий урожай. Как пример рассмотрим способ получения межлинейных гибридов кукурузы. Селекционеры удаляют метелки с определенных растений, а после появления рылец пестиков опыляют их пыльцой данного растения. Для предотвращения опыления пыльцой каких-то других, случайных, растений, на соцветия «подопытной» кукурузы надеваются бумажные колпачки. Таким образом в течение ряда лет выводят некоторое количество чистых линий. Наконец их скрещивают между собой и, получив урожай, отбирают те, которые дают наибольшее потомство.
Полиплоидия
1. Полиплоидия очень распространена в селекции растений.
2. Полиплоидные особи демонстрируют более высокую жизнеспособность, чем диплоидные.
3. Кроме того, избыток хромосом, полученных после полиплоидии, повышает устойчивость растений к бактериям, вирусам, грибам и прочим патогенным организмам, а также к различным неблагоприятным факторам (химическому воздействию, радиации и пр.). Когда повреждаются гомологичные хромосомы, одна или даже две, аналогичные повреждениям не подвергаются.
4. Проведение в конце XIX века гибридизации пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) дало возможность получить в результате аллополиплоидии формы зерновых, названные тритикале (Triticale). Тритикале отличается морозостойкостью, малой восприимчивостью к заболеваниям вирусной и грибковой природы (в том числе к опасной для пшеницы линейной ржавчине), «равнодушием» к плодородности почвы; в его зернах больше белка, чем у пшеницы и ржи.
5. В 1930-е годы селекционер Николай Васильевич Цицин скрестил пшеницу и пырей, получив высокоурожайные и устойчивые к полеганию пшенично-пырейные гибриды.
Искусственный мутагенез
1. Метод начал применяться после открытия результатов воздействия на растения различных мутагенов — химических факторов и излучений. Мутагены дают возможность добиваться широкого спектра мутаций.
2. Искусственный мутагенез подталкивает геномные мутации, которые приводят к полиплоидии. В частности, полиплоидные формы получают, обрабатывая алкалоидом колхицином семена во время прорастания. Если обработать зародыш во время первого митоза его клеток (на стадии метафазы), микротрубочки разрушатся, хромосомы разойдутся случайно. Одна из клеток может стать не диплоидной, а тетраплоидной. Вторая вовсе не получит хромосом. Тетраплоид далее будет делиться митозом.
3. Следствием мутагенеза являются многие генные и хромосомные мутации, приводящих к возникновению сортов с новыми характеристиками. На сегодняшний день селекционерами получено больше тысячи сортов, предками которых были мутантные растения — «удачно» обработанные мутагенами. Например, сорт яровой пшеницы Новосибирская-67, отличающийся соломиной короткой и крепкой (что защищает от полегания), получен в 1967 году в Институте цитологии и генетики СО РАН методом индивидуального отбора в потомстве мутантов после облучения гамма-лучами семян сорта Новосибирская-7.
Отдаленная гибридизация
1. Аутбридинг, или же отдаленная гибридизация — метод скрещивания неродственных растений, которые относятся к разным видам. Неродственным гибридам свойственна стерильность, поскольку у них нарушается ход мейоза.
2. Преодолевать бесплодие первым научился в 1924 году генетик Георгий Дмитриевич Карпеченко. Исследователь вначале провел скрещивание редьки с капустой, у которых одинаковые диплоидные наборы, 2n = 18. Двойной набор хромосом у гибрида капредьки был равен 18 — 9 хромосом от редьки, 9 от капусты. Капредька «страдала» стерильностью, потому что в ходе мейоза родительские хромосомы не конъюгировали по причине разной формы и размеров хромосом. В итоге весь мейозу у капредьки нарушался.
3. На следующем этапе эксперимента Карпеченко удвоил набор хромосом капредьки, полиплоид приобрел 36 хромосом. Как произошло удвоение? У диплоидной капредьки в конце мейоза после обработки колхицином для разрушения микротрубочек образовались не гаплоидные, а диплоидные споры. Далее из них митозом сформировались диплоидные половые клетки. После слияния последних сформирован тетраплоид. У него мейоз стал протекать нормально. В ходе мейоза 9 + 9 хромосом редьки смогли конъюгировать с «редечными», 9 + 9 хромосом капусты — с «капустными». Плодовитость восстановилась. Этот же способ применялся для получения тритикале и пшенично-пырейных гибридов, о которых мы писали выше.
Источник