Явище гетерозису та його генетичні основи

Що таке гетерозис. Ще здавна люди помітили одну цікаву закономірність. Якщо схрещувати різні породи тварин або сорти рослин, то можна отримати нащадків, які будуть перевищувати за певними ознаками обох своїх батьків. Але тривалий час такі результати не вдавалося передбачити, бо інколи ефект спостерігався, а інколи ні.

Одним із способів збільшити різноманітність генетичного матеріалу при селекції є гібридизація.

Розрізняють:

- Близькоспоріднену (дозволяє перевести рецесивні гени у гомозиготний стан)

- Неспоріднену (дозволяє об’єднати в одному організмі гени різних особин, що відповідають за певні цінні ознаки)

Якщо провести гібридизацію особин різних ліній – аутбридинг - можна отримати гетерозиготних гібридів, що перевищують за своїми якостями батьківські форми. Наприклад: при розведені верхових коней схрестили лінію Швидкого з лінією Сапфіра – в результаті отримали тварину яка на іподромі розвивала швидкість більшу, ніж його батьки.

Таке явище прояву «гібридної сили» назвали ефектом гетерозису.

Причиною його появи є:

- Пригнічення шкідливої дії рецесивних алелей к гетерозиготному стані

- Поєднання в генотипі сприятливих алель них домінантних генів обох батьків

Який вчений займався процесами скрещування

Американський генетик Г. Шелл запропонував термін «гетерозис» (1914). Характерною рисою гетерозису було те, що найбільше він проявлявся в першому поколінні гібридів. У наступних поколіннях (другому, третьому тощо) прояв гетерозису поступово зменшувався, а потім і зовсім зникав .

Він виділив три типи гетерозису:

1. Репродуктивний

2. Соматичний

3. Адаптивний

На Вашу думку, що спонувало людей занятись селекцією та гібридизацією?

Перспективним методом селекційної роботи є віддалена гібридизація – схрещування особин, які належать до різних видів і навіть родів з метою поєднання у гібридів цінних спадкових ознак представників різних видів. Віддалена гібридизація дає можливість отримувати рослинні гібриди, які мають підвищену врожайність і стійкість до грибкових захворювань, до шкідників.

За допомогою віддаленої гібридизації створено гібриди пшениці та пирію, що відзначають високою продуктивністю ( до 300-450 ц/га зеленої маси) та стійкістю до полягання; пшениці з житом; китайської цукрової тростини з дикими видами, що сприяло підвищенню цукристості. Відомі міжвидові гібриди і серед плодових культур (малини та ожини, сливи й терену, горобини та сибірського глоду.

Наведіть свої приклади такої гібридізації

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

Крім того, прояв гетеозису залежить від умов середовища, значну роль в його прояві відіграють взаємодії ядра й цитоплазми. За даними біохімії, у гетерозисних форм часто спостерігається ширший набір ферментів порівняно з батьківськими.

Алельні гени розташовані на однакових ділянках гомологічних хромосом і визначають одну ознаку. Приклади взаємодії алельних генів:

• повне домінування — взаємодія двох алелів одного гена, коли домінантний алель повністю виключає прояв дії рецесивного алеля у гетерозиготних гібридів;

• неповне домінування — взаємодія двох алелів одного гена, при якому один алель гена не повністю домінує над іншим у гетерозиготних гібридів;

• кодомінування — рівнозначна проява обох алелів гена у фенотипі у гетерозиготних гібридів.

Неалельні гени розташовані на різних ділянках хромосом. Форми взаємодії неалельних генів:

• компліментарність — тип взаємодії неалельних генів, при якому один домінантний ген доповнює дію іншого, неалельного йому, домінантного гена;

• епістаз — тип взаємодії неалельних генів, при якому один ген може пригнічувати дію іншого;

• полімерія — тип взаємодії неалельних генів, при якому гени можуть впливати на одну і ту саму ознаку, посилюючи її прояв, а для прояву ознаки необхідна наявність хоча б одного домінантного алеля в будь-якого з кількох генів;

• плейотропія — множинна дія одного гена, тобто залежність кількох ознак від одного гена

Укажи характеристику неповного домінування алельних генів:

Дай характеристику епістазу

В чому полягає особливость рекомбіногенезу, як методу генної інженерії

Що таке щеплення? Для чого використовують і в чому переваги