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 – скрещивание организмов разных видов; аутбридинг – скрещивание организмов разных сортов (пород, линий). 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

Искусственный (индуцированный) мутагенез – это повышение частоты мутаций из-за действия радиации или химических мутагенов. Применяется в селекции растений, грибов, микроорганизмов (животные гибнут под действием мутагенов).

Например, при обработке колхицином (веществом, разрушающим нити веретена деления), в клетке происходит геномная мутация полиплоидия (кратное увеличение количества хромосом). У растений это приводит к повышению урожайности.

Г.Д.Карпеченко с помощью полиплоидии 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).

 

Индивидуальный отбор – проводится по генотипу, т.е. с учетом данных о фенотипе родителей, потомства и других родственников. Примеры: скрещивание лошадей или яблонь с учетом знания их генотипа (родословной).
Массовый отбор – проводится по фенотипу, без выяснения генотипа (родословной). Например: для того, чтобы посеять пшеницу на следующий год, отбирают самые крупные зёрна, а кур-несушек, дающих мало яиц, пускают на мясо.

• Индивидуальный отбор чаще производится у животных, а массовый – у растений (поскольку родословную коня представить себе легче, чем родословную семени подсолнечника).
• Индивидуальный отбор чаще производится у самоопыляемых растений, а массовый – у перекрестноопыляемых (поскольку у последних тяжелее выяснить отца и, соответственно, построить родословную).
• В реальной практике эти два типа отбора чередуются: например, породистых кур-несушек или сортовую пшеницу, которые были получены селекционерами путем индивидуального отбора, затем 4-5 поколений отбирают массовым отбором (по фенотипу), пока признаки сорта/породы еще сохраняются.

ОТБОР У ЖИВОТНЫХ
Отбор по экстерьеру – оценка внешних параметров животного, свидетельствующих о его хозяйственных качествах и соответствии признакам породы.
Испытание производителей по потомству проводят для отбора самцов животных по признакам, которые появляются только у самок (молочность коров, яйценоскость кур). Для этого оценивают фенотип дочерей этих самцов.

Практика сельского хозяйства

Гетерозис (гибридная сила) – повышенная продуктивность и жизнеспособность гибридов первого поколения, связанная с переходом всех генов в гетерозиготное состояние. Эффект гетерозиса наиболее полно проявляется в первом поколении, а во втором поколении (в потомстве гетерозисных организмов) часть генов переходит в гомозиготное состояние, и эффект гетерозиса исчезает.

«Метод ментора» был разработан И.В. Мичуриным. Сущность: селекционер может изменять свойства гибридного растения прививкой его черенков в крону старого сорта (ментора). Под влиянием веществ, вырабатываемых ментором, могут меняться качества плодов гибрида. Признак передается только при вегетативном размножении.

Дополнительные материалы

 ВИДЕО-УРОК  ПО ДАННОЙ ТЕМЕ: ссылка для донов, ссылка для мастер-группы

ПОДРОБНЫЕ КОНСПЕКТЫ: Основные методы классической селекции, Гетерозис и Карпеченко

ЗАДАНИЯ ЧАСТИ 2 ЕГЭ ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Задания части 1

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) малопродуктивные особи отбраковываются
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) проявляется при протравливании семян фунгицидами
Е) проявляется при зарастании заброшенного поля

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
1. Выберите три признака, которые соответствуют описаниям селекции. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) выведение новых штаммов микроорганизмов
2) получение новых семейств растений
3) получение генномодифицированных растений
4) выведение тритикале при скрещивании пшеницы и ржи
5) получение рекомбинантной плазмиды
6) выведение пород животных и сортов растений

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. К методам и приемам классической селекции относятся:
1) микроклональное размножение земляники
2) получение межвидовых гибридов терна и алычи
3) выведение сои с генами бактерии (тюрингской палочки)
4) получение гетерозисных форм кукурузы
5) встраивание хромосомы ржи в геном пшеницы
6) выведение чистых линий томата при самоопылении

3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К методам селекции относятся следующие:
1) кроссинговер
2) аутбридинг
3) дрейф генов
4) штамм грибов
5) полиплоидизация
6) получение гетерозиса

4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для описания селекции животных и растений используют следующие признаки:
1) движущий отбор
2) гетерозис
3) гаструляция
4) гибридизация
5) рестрикция
6) чистая линия

5. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для описания методов селекции могут использоваться следующие термины:
1) аутбридинг
2) гибридизация
3) дизруптивный отбор
4) кроссинговер
5) мутагенез
6) полимерия

6. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В селекции как цветковых растений, так и млекопитающих животных используют следующие методы:
1) полиплоидизация
2) искусственный мутагенез
3) близкородственное скрещивание
4) отдаленная гибридизация
5) индивидуальный отбор
6) микроклональное размножение

СЕЛЕКЦИЯ БАКТЕРИЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. 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

2. Установите последовательность этапов производства штамма пеницилла с высокой продуктивностью антибиотика. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) высеивание на среду мицелия мутантных наиболее продуктивных штаммов
2) выращивание пеницилла с низкой продуктивностью на питательной среде
3) искусственный отбор
4) воздействие на колонию радиоактивным излучением
5) получение высокопродуктивной колонии пеницилла

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных ниже методов относят к классическим методам селекции растений?
1) межвидовая гибридизация
2) внесение генно-инженерной конструкции в клетки
3) микроклональное размножение растения
4) оценка производителя по потомству
5) массовый отбор
6) самоопыление для выведения чистых линий

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных ниже методов используют в селекции растений при выведении новых сортов?
1) полиплоидия
2) гибридизация
3) пикировка
4) подкормка
5) клонирование
6) окучивание

3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В селекции растений используют следующие методы:
1) аутбридинг
2) инбридинг
3) искусственное осеменение
4) испытание производителей по потомству
5) массовый отбор
6) полиэмбриония

4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В селекции растений используют следующие методы:
1) подбор родителей по экстерьеру
2) испытание производителей по потомству
3) полиплоидия
4) отдаленная гибридизация
5) гетерозис
6) плейотропия

5. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В селекции перекрестноопыляемых растений используют следующие методы:
1) вегетативное размножение гетерозисных форм
2) естественный отбор
3) испытание производителя по потомству
4) отбор родителей по экстерьеру
5) полиплоидизация стерильных гибридов
6) скрещивание отдаленных родственников

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. 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

2. Установите последовательность этапов деятельности селекционера при использовании индивидуального отбора для самоопыляющихся растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) подбор исходного растения с признаком засухоустойчивости
2) отбор наилучшего потомства на основе наблюдений за растениями в период вегетации
3) посев семян, полученных от исходного растения
4) самоопыление исходного растения
5) регистрация нового сорта

3. Установите последовательность действий селекционера, использующего индивидуальный отбор для получения сорта устойчивой к полеганию пшеницы. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) самоопыление растений
2) увеличение площадей, занятых под поcев одним сортом
3) испытание гомозиготного потомства на урожайность и устойчивость к полеганию
4) отбор растений с нужным признаком
5) получение гомозиготного потомства

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
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В селекции животных используют:
1) анализ потомства по фенотипу
2) искусственный мутагенез
3) движущий отбор
4) полиплоидию
5) инбридинг
6) гетерозис

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие методы наиболее применимы для селекции животных?
1) полиплоидизация
2) искусственный мутагенез
3) индивидуальный отбор
4) близкородственное скрещивание
5) микроклональное размножение
6) неродственное скрещивание

3. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных ниже методов используют в селекции крупного рогатого скота?
1) полиплоидия
2) клонирование
3) радиационный мутагенез
4) индивидуальный отбор
5) отбор по экстерьеру
6) отбор производителя по потомству

4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для создания пород животных используют следующие методы:
1) гетерозис
2) индивидуальный отбор
3) полиплоидизация
4) отбор по экстерьеру
5) искусственный мутагенез
6) массовый отбор

5. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К методам селекции животных относятся:
1) выращивание организма из колонии клеток
2) гибридизация
3) искусственный мутагенез
4) отбор по экстерьеру
5) проверка по потомству
6) полиплоидизация

СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. 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

2. 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

3. Установите последовательность этапов одомашнивания лисы. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) гибридизация родителей
2) получение потомства
3) подбор исходных родителей
4) получение гибридов лисиц с закрученными хвостами и свисающими ушами
5) искусственный отбор среди потомства особей наиболее дружелюбных к человеку

ГЕТЕРОЗИС
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для описания гетерозисных гибридов растений подходят следующие признаки:
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
6) устойчивая передача признаков следующим поколениям

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

ГЕТЕРОЗИС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. 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

2. Установите последовательность действий селекционера при получении гетерозисных растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) получений гомозиготных растений по определенным признакам
2) гибридизация растений разных чистых линий
3) отбор растений с нужными селекционеру признаками
4) инбридинг родительских особей
5) получение высокопродуктивного потомства

Селекционер получил семена от гетерозисного сорта пшеницы путем ее самоопыления. Как изменится:
А) урожайность,
Б) количество хромосом в ядрах клеток,
В) степень гетерозиготности растений, выращенных из полученных семян, по сравнению с исходным сортом?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличилась, (2) уменьшилась, (3) не изменилась. Цифры в ответе могут повторяться.

ПОЛИПЛОИДИЯ
1. Установите последовательность событий при получении полиплоидных растений. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) отбор материала для полиплоидизации
2) образование новых организмов из полипоидных клеток
3) нарушение митоза
4) проверка растений на полиплоидность
5) обработка колхицином

2. Выберите три верных ответа из шести. Для каких из перечисленных ниже видов при селекции применялась обработка колхицином?
1) кролик карликовый
2) лошадь домашняя
3) мышь белая
4) свекла сахарная
5) виноград культурный
6) пшеница твердая

3. Установите последовательность действий селекционера при выведении полиплоидных растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) нарушение расхождения хромосом при делении клеток
2) оплодотворение
3) воздействие на генеративные органы колхицином
4) образование диплоидных гамет
5) формирование тетраплоидного растения

КАРПЕЧЕНКО
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Г.Д. Карпеченко использовал для получения капустно-редечного гибрида следующие методы:
1) искусственный мутагенез
2) межвидовая гибридизация
3) метод культуры клеток
4) получение гибридных ДНК
5) получение полиплоидов
6) центрифугирование

2. Установите последовательность действий Г.Д.Карпеченко при получении капустно-редечного гибрида. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) получение стерильного гибрида
2) искусственная полиплоидизация
3) скрещивание редьки с капустой
4) слияние диплоидных гамет
5) формирование плодовитого гибрида

3. Установите последовательность процессов при получении плодовитого капустно-редечного гибрида. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) удвоение числа хромосом у гибрида
2) получение стерильного гибрида
3) образование гамет, содержащих хромосомы и капусты, и редьки
4) разведение гибрида семенами
5) скрещивание капусты и редьки между собой

ТЕКСТ
Найдите три ошибки в приведенном тексте «Методы селекции». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. (1) В селекции растений применяют метод межвидовой гибридизации. (2) Биологически отдаленная гибридизация – это скрещивание растений, которые относятся к разным видам и даже родам. (3) В результате такого скрещивания получаются гибриды, которые, как правило, бесплодны. (4) Причина бесплодия связана с нарушением конъюгации хромосом в митозе. (5) Для преодоления бесплодия гибридов растений используют инбридинг. (6) В селекции животных преодолеть бесплодие межвидовых гибридов не удается. (7) При выведении новой породы животных, как правило, используют массовый отбор и внутривидовую гибридизацию.

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

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К формам искусственного отбора относятся:
1) движущий отбор
2) дизруптивный отбор
3) испытание по потомству
4) индивидуальный отбор
5) отбор по экстерьеру
6) стабилизирующий отбор