Metode de selecție

Principalele metode de selecție sunt selecția și hibridizarea, precum și mutageneza, poliploidia, ingineria celulară și genetică. De regulă, aceste metode se combină. În funcție de metoda de reproducere a speciilor, se utilizează selecția în masă sau individuală. Dintre plantele cu polenizare încrucișată, o selecție de masă se efectuează de obicei în mai multe generații, până când caracteristica de interes este cât mai mare posibil. Soiul este genetic eterogen și, prin urmare, selecția este repetată din când în când.







Atunci când selecția individuală de la descendenții fiecărui individ în cursul auto-polenizarea plantelor sau animalelor endogamie (consangvinizarea -? .. În limba engleză în cadrul REPRODUCERE) sunt linii curate - grupuri de indivizi homozigoți pentru caracterele studiate. Fiecare generație următoare în conformitate cu legea a doua jumătate a lui Mendel puilor heterozygote devin homozigote, generația 7-8-lea este atins nivelul de 100% față de homozigot. Inbreeding reduce dramatic viabilitatea și fertilitatea, dar în același timp stabilește noi semne utile. În linii pure, semnele se manifestă cel mai mult.

După primirea unei linii curate, selecția încetează să funcționeze din cauza omogenității populației (homozigozitatea acesteia). Pentru a îmbunătăți în continuare caracteristicile, se efectuează hibridizarea - producția hibrizilor care combină materialul ereditar cu organisme diverse. Hibridizarea celor mai bune linii curată dă eterogenitatea genotipului și a materialului pentru selectarea ulterioară.

Heterozis. Hibrizii dintre liniile pure pe un număr de semne depășesc esențial indivizii părinți. Acest lucru se explică prin faptul că genotipul lor, în conformitate cu prima lege a lui Mendel, unește toate genele dominante ale părinților care funcționează normal. Acest efect se numește heteroză sau forță hibridă. Cu privire la fenomenul de heterozis din prima generație de hibrizi de plante evidențiate în secolul al XVIII-lea. Academician de onoare al Academiei de Științe din Petersburg, botanistul german I. Kelreiter. Utilizarea intensivă a heterozelor la reproducere a început abia în anii 1930.

La cultivarea plantelor se observă heteroză, de exemplu, când se traversează linii pure de porumb. Plantele de linii curate sunt scurte și nu foarte productive. Hibrizii lor prezintă heteroză datorită combinării genelor favorabile cu indivizii originali. Randamentul hibridului heterotic al porumbului este de 1,5-2 ori mai mare decât randamentul soiurilor inițiale.

Din păcate, efectul puterii hibride apare doar în F1 și a scăzut semnificativ în F2 (y porumb F2 - 35%, în F3 - 50%), în conformitate cu a doua lege a lui Mendel apar homozigoților recesive și are un număr minim de atribute definite de dominant gene. Prin urmare, în agricultură se mențin liniile curate, care se auto-poluează. Prin polenizarea încrucișată se obțin semințe F1, din care cresc plantele heterotice.

Hibrizii de pui, obținuți din traversarea a două linii curate ale rasei Leygorn, depășesc considerabil părinții lor în producția de ouă, greutatea ouălor și greutatea găinilor adulte. În zootehnie, liniile parentale pure sunt menținute prin încrucișare pentru reproducerea hibrizilor heteroști intraspecifici.

Poliploidia și hibridizarea îndepărtată. Genotipul multor plante cultivate conține mai mult de două seturi de cromozomi - sunt poliploide. Unele poliploide au o creștere rapidă, un randament ridicat, o rezistență crescută la acțiunea factorilor adversi. Caracteristicile ridicate sunt realizate prin seturi multiple de gene dominante care controlează manifestarea semnelor favorabile (polimerul lor). Dublarea ADN-ului protejează organismul împotriva deteriorării prin mutații.

Grâul moale poliploid natural conține șase ori mai multe cromozomi de cereale în genotip, grâu solid - patru ori. Poliploidele sunt alte culturi: cartofi, bumbac, ovăz, căpșuni de grădină, lucernă, unele soiuri de hrișcă, secară, sfecla de zahăr și floarea-soarelui. Crescătorii japonezi au învățat să crească o formă triploidă de pepeni care nu au semințe (multiplicitatea este ciudată, cromozomii rămân nepereche și nu se conjugă, meioasa este perturbată). Pentru aceasta, ele încrucișă cu set tetraploid și diploid. În angiospermele, 30-35% sunt poliploide, printre acestea în ierburi de cereale, această proporție este chiar mai mare - 70%. În latitudinile nordice și zonele cu înălțime ridicată, poliploidele reprezintă 80% din plante.

De obicei, traversarea are loc în cadrul speciei, dar uneori este posibil să se obțină hibrizi de plante de diferite specii și chiar de genuri diferite. Astfel de cruci se numesc hibridizare la distanță. Hibridul de grâu și triticale de secară combină cu succes calitățile valoroase ale ambelor culturi. El oferă un randament ridicat de cereale și de masă verde cu calități înalte de furaje. Hibridizarea grâului cu grâul a permis producția de soiuri de furaje rezistente la secetă și îngheț, cu randamente extrem de mari.







Hibrizii hibrizi de cai și măgari, cămile cu o singură coardă și cu două coamă (bun) au o mare rezistență și rezistență. Hibrizii de oaie cu mătase fină cu argale de munte din aur (arharomerino) se disting prin lână de înaltă calitate. Hibrizi de la distanță (animale interspecifice, intergenerice) sunt infertile. Motivul sterilității lor este diferența dintre cromozomi. Cromozomii omologi au o structură diferită și nu pot fi conjugați. Să ne amintim că, în cadrul meiozei normale, perechile omoloage conjugate se desprind și se îndepărtează de diferiți poli de diviziune. În cazul încrucișărilor hibrizilor îndepărtați, perechile omoloage nu se conjugă și, prin urmare, nu se diferențiază de poli diferiți, dar, la întâmplare, jocurile sunt seturi aleatoare de cromozomi. Astfel de gameți nu sunt de obicei viabile.

Una dintre principalele metode pentru depășirea sterilității hibrizilor îndepărtați este utilizarea poliploidelor. Arborele este distrus de substanțe speciale (de exemplu, colchicină), drept rezultat, cromozomii dubliți rămân în aceeași celulă. Cromozomii omologi ai fiecărui părinte sunt conjugați datorită multiplicității setului, iar ritmul normal al meiozei este restabilit.

Pentru prima dată a depăși cu succes infertilitate hibrizi la distanta de poliploidie nu și genetica rusă HG Karpechenko în 1924. El a primit hibrizii intergenerici de varză și ridiche. Ambele aceste specii conțin 9 cromozomi într-un set haploid. Hybrid (?. Amfigaploid - Amphi grecești în jurul valorii de pe ambele părți) are 18 cromozomi si este steril 9 varza si 9 cromozomi redechnyh in meioza nu este conjugat. La hibridul amfidiploidnom (18 cromozomi varză și ridiche cromozomul 18) a fost conjugat cu varză varză cromozomilor și redechnye - cu redechnymi și hibride fructe în condiții de siguranță. Hibridul aminteste atat varza cat si ridichea. pastai sale constau din două păstăi suprapuse, dintre care unul este similar cu varza, și o alta - pe redechny.

Poliploidia la animale este rară. Renumitul om de știință rus BL Astaurov a reușit să obțină forme poliploide ale viermelui de mătase prin intermediul hibridării la distanță cu utilizarea ulterioară a poliploidiei. Hibridul uneste cromozomii celor două specii originale și se înmulțește în mod normal.

Mutageneza artificială. În condiții naturale, mutațiile apar foarte rar. Pentru a crește diversitatea genetică a materiei prime de selecție, numărul de mutații din speciile de bază au crescut în mod artificial prin utilizarea diferitelor mutageni: ultraviolete și raze X, raze gamma, neutroni termice si rapid, un număr de mutageni chimici speciali. Această metodă se aplică în principal plantelor și microorganismelor. Marea majoritate a mutațiilor reduce viabilitatea, dar, uneori, există unele care sunt de interes pentru selecție. In cazuri rare, plantele mutante posedă imediat calitățile dorite, în mod tipic pentru a produce caracteristicile dorite mutanții sunt supuse hibridizare și selecție.

Varietatea grâului de primăvară "Novosibirsk-67" se obține pe baza unei forme mutante obținute prin iradierea semințelor cu raze X din soiul "Novosibirsk-7". Prin metoda mutagenezei, soiul "kiyanka" cunoscut în Ucraina a fost derivat. Ambele soiuri au paie scurtă și îngroșată, protejându-se de depuneri în timpul perioadei de recoltare.

Ingineria celulară este un set de metode pentru construirea celulelor de tip nou bazate pe cultivarea, hibridizarea și reconstrucția lor. Metodele de inginerie celulară sunt baza unui număr de procese biotehnologice utilizate pe scară largă în creșterea plantelor și a animalelor.

Metoda de producere a plantelor artificiale pe baza fenomenului de regenerare. Din cultura celulelor sau țesuturilor multor plante a fost posibil să se dezvolte imediat plante pline cu proprietățile dorite. Deci, dacă este necesară întărirea toleranței la sare a plantei, se adaugă o cantitate crescută de sare în mediul nutritiv. Celulele supraviețuitoare formează o clonă care tolerează sarea. Selecția în acest caz nu este o plantă întreagă, ci numai celule individuale. Fără a părăsi laboratorul, un om de știință poate selecta din mii de plante.

Metoda de haploizi. Pe medii speciale, oamenii de stiinta cresc plante din celulele de polen. Setul haploid de polen este făcut în mod artificial diploid, ca urmare organismul devine homozigot pentru toate genele deodată. Anii de muncă de reproducere sunt economisiți atunci când obțineți linii curate.

Metoda de hibridizare a celulelor somatice folosește procedura de fuziune a protoplaștilor - celulelor de plante care și-au pierdut cochiliile prin tratarea cu enzime speciale. În acest fel, este posibil să se depășească barierele interspecifice și chiar intergenerice. Au fost dezvoltate metode care au făcut posibilă obținerea hibrizilor de limfocite B nedistructive cu celule tumorale ale șoarecilor - hibridoame, produc anticorpi necesari pentru diagnosticarea și tratamentul bolilor umane și au capacitatea de a diviza nerestricționat.

Clonarea animalelor. Reamintim că clona este numită descendența unei celule, obținută prin metoda non-sexuală. Toți descendenții din clonă sunt identici genetic. În microorganismele unicelulare, clonarea este principala metodă de reproducere. Plantele sunt reproduceri vegetative distribuite pe scară largă, de fapt pot fi considerate ca o modalitate de clonare. Planta poate fi clonată prin creșterea acesteia dintr-o celulă somatică. Unele nevertebrate au și clone ușoare. Deci, dacă embrionul urinei de mare este împărțit în mod artificial în blastomeri într-un stadiu incipient de fragmentare, atunci un urchin de mare se va dezvolta de la fiecare. Clonele sunt, de asemenea, organisme care se înmulțesc paranoagenetic, iar la om - gemeni identici.

Cu toate acestea, este prematur să se vorbească despre clonarea în masă a animalelor. Clonarea eficienta este extrem de scăzută: manipularea ovulului în condiții in vitro (in afara corpului), în special înlocuirea nucleului perturba complex și fragil Oul organizare, deci un procent ridicat de clone între diferite anomalii congenitale. Atunci când cloneze o oaie de la 236 încercări a fost de succes într-un singur caz, și că, în raport: pe un set de parametri fiziologici Dolly a crescut vechi de momentul in care ajung la dimensiunea unei oi adulte. Rezultatele adepților lui Wilmut nu au fost, de asemenea, mult mai bune. Astfel, oportunitatea clonării în masă a animalelor ridică îndoieli serioase.

Se pune problema, de asemenea, a posibilității de a clona o persoană - o personalitate remarcabilă, o rudă prea iubită sau pe sine. set de gene nu determina personalitatea, gemenii identici au același set de gene, dar ele sunt - persoane diferite. Conform doctrinei creștine, omul trăiește o singură dată pe pământ; în conformitate cu această înțelegere nu se poate naște din nou în clonă. Clonarea umană este ilegală, deoarece clone artificiale condamnat la o viață mizerabilă, cu deformări și încălcări grave ale sănătății - și cel mai important, ar fi interferențe în ordinea dată de Dumnezeu. În majoritatea țărilor, după primele rapoarte ale clonarea animalelor a fost introdusă o interdicție strictă privind experimentele de clonare umane.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: