Біологія 11 клас. Тема. Сучасні методи селекції тварин, рослин та мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи.

13 квітня

Класна робота

Для вивчення нової теми необхідно:

• уважно прочитати поданий текст

• переглянути відео

• письмово дати відповідь на запитання:

  1. Як відбувається сучасна селекція рослин?

  2. Які сучасні методи застосовуються у селекції тварин?

  3. За якими методами здійснюється селекція мікроорганізмів?

• виконані завдання надіслати в особисті повідомлення.

• Термін виконання:

  • до 16.04

    Основні методи селекції рослин:

1) Масовий добір — застосовують в селекції перехреснозапильних рослин. За допомогою цього типу добору зберігаються та поліпшуються якості сорту, але результати добору є нестійкими через випадковість перехресного запилення.

2) Індивідуальний добір — є ефективним для самозапильних рослин. Нащадки зберігають ознаки батьківської форми, гомозиготні і є чистою лінією.

3) Інбридинг — застосовують при самозапиленні перехреснозапильних рослин, наприклад для отримання чистих ліній. При цьому підбирають такі рослини, гідриди яких виявляють максимальний ефект гетерозису.

4) Перехресне запилення самозапильних рослин — надає можливість поєднувати властивості різних сортів. У результаті отримують гібридне насіння, що поєднує потрібні селекціонеру ознаки різних сортів.

5) Отримання поліплоїдів. У рослин поліпоїди мають більшу масу вегетативних органів, більші плоди та насіння.

6) Віддалена гібридизація — схрещування рослин, що належать до різних видів. Однак віддалені гібриди зазвичай стерильні, оскільки у них порушується мейоз і не утворюються статеві клітини.

7) Використання соматичних мутацій — для рослин, що здатні розмножуватися вегетативно.

8) Експериментальний мутагенез — заснований на відкритті впливу різних опромінень для отримання мутацій, а також на використанні хімічних мутагенів.

Особливостями селекції рослин є:

• висока плодючість та чисельність нащадків;

• наявність самозапильних видів;

• здатність розмножуватись вегетативно;

• можливість штучно отримувати мутантні форми.

Основні методи селекції тварин:

1) Внутрішньопорідне розведення — спрямовано на збереження та поліпшення породи. Для цього обирають найкращих плідників та відбраковують особини, що не відповідають вимогам породи.

2) Міжпорідне схрещування — застосовують для створення нової породи.

3) Використання ефекту гетерозису. Часто при міжпородному схрещуванні гетерозисні тварини скоріше дозрівають та продукують більше м’яса.

4) Випробування за потомством — проводять для відбору самців, у яких протягом життя не виявляються деякі властивості (молочність та жирномолочність у биків, яйценосність у півнів тощо).

5) Штучне запліднення — використовують для отримання нащадків від кращих самців, статеві клітини можуть довго зберігатися за температури рідкого азоту.

6) За допомогою гормональної суперовуляції та трансплантації у корів можна збирати десятки ембріонів на рік, а потім імплантувати їх у інших корів.

7) Віддалена гібридизація, міжвидове схрещування — відоме здавна. Міжвидові гібриди тварин зазвичай стерильні внаслідок порушення мейозу і, відповідно, гаметогенезу.

Особливостями селекції тварин є такі:

• для тварин властиве переважно статеве розмноження, тому будь-яка порода є складною гетерозиготною системою;

• часто пізнє статеве дозрівання, зміна поколінь відбувається через кілька років;

• нащадки нечисленні.

Основні методи селекції мікроорганізмів

Основними методами селекції мікроорганізмів є:

1) масовий добір для відбору вихідного матеріалу;

2) штучний мутагенез для збільшення різноманітності вихідного матеріалу;

3) штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів;

4) методи генної та клітинної інженерії для перенесення та видозміни спадкової інформації.

Особливостями селекції мікроорганізмів є:

• не мають статевого процесу;

• гаплоїдні, що дає змогу мутаціям проявлятися вже у F ;1

• швидкі темпи розмноження, а отже, можливість отримувати велику кількість клітин-нащадків;

• легко здійснюється горизонтальне перенесення генів (між різними видами).

  https://www.youtube.com/watch?v=VzeMrmMXLQc

  Генетичні основи гетерозису

  Гетерозис, «гібридна сила» - це явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних унаслідок неспорідненого схрещування, має підвищені життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами.

  Генетичними основами гетерозису є різні типи взаємодії алельних і неалельних генів:

  - домінування (домінантні алелі пригнічують шкідливу дію рецесивних алелів у гетерозиготних гібридів),

  - наддомінування (у генотипі гібридних нащадків можуть поєднуватися сприятливі домінантні алелі обох батьків),

  - комплементарність (поєднання в генотипі сприятливих неалельних домінантних генів).

  

  Практичне використання гетерозису:

  • ґрунтується на міжпородному (міжсортовому) і міжлінійному схрещуванні;

  • у рослинництві гетерозис використовують під час вирощування соняшнику, кукурудзи, цукрового буряку, сорго;

  • у тваринництві - для розведення свиней й бройлерних порід курей.

    Переваги застосування методів генетичної інженерії у сучасній селекції

    • багато часу, вплив мутагенів, результати не завжди відповідають сподіванням ;

    • непередбачуваність комбінацій ознак серед нащадків;

    • некерованість ззовні процесами рекомбінації ДНК ;

    • несхрещуваність видів

    Генетична інженерія - напрям науки, метою якого є створення генетичних структур та організмів з новими комбінаціями спадкових ознак.

    Перегляньте відеофільм та презентацію:

    https://www.youtube.com/watch?v=hOhYJ7d-Mhw та https://ppt-online.org/6565

    Домашнє завдання

    Опрацювати § 56, Висловіть своє ставлення до методів використання науковців для селекційного поліпшення порід корів молочного напрямку (с.221 в підручнику).