Власова З.А., Лернер Г.И., Никишова Е.А. Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ 2012 - файл n22.doc

приобрести
Власова З.А., Лернер Г.И., Никишова Е.А. Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ 2012
скачать (238.4 kb.)
Доступные файлы (22):
n1.doc42kb.15.01.2005 04:32скачать
n2.doc43kb.12.01.2005 21:50скачать
n3.doc56kb.17.01.2005 21:30скачать
n4.doc77kb.12.10.2009 01:25скачать
n5.doc57kb.06.03.2005 01:39скачать
n6.doc37kb.26.03.2005 18:31скачать
n7.doc71kb.18.01.2005 02:02скачать
n8.doc66kb.04.03.2005 01:25скачать
n9.doc50kb.17.01.2005 21:48скачать
n10.doc53kb.27.03.2005 16:56скачать
n11.doc43kb.18.01.2005 00:54скачать
n12.doc46kb.14.03.2006 23:10скачать
n13.doc52kb.14.03.2006 23:15скачать
n14.doc45kb.15.03.2006 00:08скачать
n15.doc44kb.15.03.2006 01:44скачать
n16.doc43kb.15.03.2006 01:45скачать
n17.doc24kb.17.01.2005 20:24скачать
n18.doc49kb.15.03.2006 01:45скачать
n19.doc182kb.15.03.2006 01:43скачать
n20.doc99kb.27.02.2009 17:14скачать
n21.doc29kb.02.04.2010 23:11скачать
n22.doc90kb.25.02.2004 00:03скачать

n22.doc

Тема: СЕЛЕКЦИЯ.

Селекция (от лат. selectio – выбор, отбор), наука о методах создания сортов, гибридов растений и пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. («… эволюция, направляемая волей человека». Н.И.Вавилов)

Cелекцией называют т.ж. отрасль с.- х. производства, знимающуюся выведением сортов и гибридов с.-х. культур, пород животных. Теоретической основой селекции является генетика.

Отбор, гибридизация с использованием гетерозиса и цитоплазматической мужской стерильности, полиплоидия и мутагенез – основные методы селекции.

Задачи селекции: создание новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с целью повышения производительности сельского хозяйства и микробиологической промышленности.

Пути решения задач: изучение и учет

Нужно знать:

1) в каких хромосомах расположены гены, кодирующие хозяйственно ценные признаки,

2) каково их строение, 3) как они взаимодействуют, 4) каковы механизмы мутагенеза,

5) как реализуется генетическая программа морфогенеза, 6) каковы механизмы гетерозиса,

7) каковы закономерности возникновения при гибридизации новых комплексов генов, обеспечивающих лучшую адаптацию организмов к условиям интенсивного ведения сельского хозяйства, устойчивость к болезням и вредителям, низким температурам, засухе и др. неблагоприятным признакам.

МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ. Методы изучения

РАСТЕНИЯ

ЖИВОТНЫЕ

ЧЕЛОВЕК

1. Отбор (все формы):

а) естественный (движущий, стабилизирующий, дизруптивный);

б) искусственный (индивидуальный, массовый,

методический, бессознательный).

1. Близнецовый.

2. Генеалогический.

3. Цитогенетически.

4. Биохимический.

2. Гибридизация: а) внутривидовая,

б) межвидовая, в) межродовая

(+ управление доминированием)

2. Гибридизация: а) внутрипородная,

б) межпородная, в) внутривидовая,

г) межвидовая, д) межродовая.


ЧЕЛ. ? ЧЕЛ.
Наследственность



Социальная среда



Экологическая среда
Никотин │Генети-

Наркотики │ческий

Алкоголь │груз

3. Анализирующее скрещивание (или возвратное).

4. Возвратное скрещивание (беккросс)- скрещивание гибрида из F1 с одной

из родительских форм или аналогичной ей по генотипу формой.

5. Индуктивное скрещивание (от лат. inductio – от лат. побуждение, наведение).

6. Реципрокные скрещивания - два скрещивания, которые характеризуются

взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола

(или типа спаривания) у форм, принимающих участие в этих скрещиваниях.

7. Самоопыление.

Искусственное опыление.

7. Инбридинг (близкородственное скрещивание). Испытание по потомству.

8. Гетерозис - «гибридная мощность» (а т. ж. межаллельная комплементация).

9. Экспериментальный мутагенез.

9. Отбор родительских пар.

10. Полиплоидия.

10. Искусственное осеменение.

11. Вегетативное размножение. *Прививка. *Метод ментора.

Клонирование.

11. Клонирование.

12. Генетическая (генная) инженерия и клеточная инженерия.




Селекция растений.

Биологические особенности растений:

1) высокая плодовитость, 2) многочисленность потомства,

3) наличие самоопыляемых видов, 4) способность размножаться вегетативно,

5) возможность искусственного получения мутантных форм.

*Культурные растения обладают рядом особенностей, не свойственных дикорастущим видам: 1) они не имеют естественной территории произрастания (ареала);

2) широко распространены по разным странам и континентам, независимо от места их происхождения; 3) естественная эволюция у К.Р. заменена селекцией, которая ведет к улучшению полезных для человека свойств; 4) К.Р. утратили естественные средства распространения и существование их видов обеспечивается только возделыванием;

5) для них характерны увеличение размеров и большая видоизмененность тех частей растения, которые имеют хозяйственное значение.

* Сорт – это совокупность особей, искусственно созданная человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями, наследственно закрепленной продуктивностью, морфологическими признаками.
СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ.

Биологические особенности животных:

1) малочисленность потомства у пары родителей,

2) большая продолжительность жизни, медленный темп развития,

3) раздельнополость, только половое размножение,

4) велика роль коррелятивных связей между признаками (напр. корреляция ряда

хозяйственно ценных признаков с телосложением, обменом веществ и т. д.),

5) сложные взаимоотношения с внешней средой, благодаря наличию нервной системы.

*Породаискусственно созданная человеком популяция животных.

*Доместикация- одомашнивание организмов.
СЕЛЕКЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ.

Биологические особенности микроорганизмов:

  1. высокая скорость размножения и образования биомассы,

2) неоднородность штамма,

3) большая частота проявления мутаций,

4) эффективность отбора,

5) наличие в клетке разнообразных ферментов, способных работать вне клетки,

6) функционирование в условиях, достаточно легко воспроизводимых.

Технология микробиологического синтеза. Ее основные этапы:

  1. Подготовка питательной среды.

  2. Получение чистой культуры микроорганизмов.

  3. Посев ее на питательную среду.

  4. Культивирование.

  5. Очистка.

  6. Сушка продукта.

Преимущества этого способа производства:

а) осуществляется в обычных температурных условиях, без катализаторов,

б) используется дешевое сырье, отходы производства,

в) экономическая эффективность микробиологического синтеза,

в) экологическая чистота производства.

Главные направления микробиологической промышленности:

1. Получение веществ: аминокислот, витаминов, органических кислот (уксусная, молочная, лимонная к-ты), антибиотиков (ок. 200), ферментов (ок.200), кормовых белков.

2. Получение энергиипроизводство биогаза с целью обогрева, приготовления

пищи, переработки отходов и их обеззараживания, а остатки используются как удобрения.

*Штамм – чистая культура микроорганизма.
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ.

Методы

Селекция животных

Селекция растений

Подбор родительских пар.

По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупность фенотипических признаков).

По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных).

Гибридизация:

а) неродственная

(аутбридинг)

б) близкородственная (инбридинг)

Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство.

Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками.

Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций,

а так же высокой продуктивности.

Самоопыление у перекрестно опыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения (чистых) линий.

Отбор:

а) массовый
б) индивидуальный

Не применяется.
Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру.

Применяется в отношении перекрестно-опыляющихся растений.

Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи.

Метод испытания производителей

по потомству.

Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству.

Не применяется.

Экспериментальное получение полиплоидов.

Не применяется.

Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм, а так же для преодоления бесплодия

у отдаленных гибридов.


*Массовый отбор – отбор большого числа особей из популяции с лучшими фенотипами, генотипы которых неизвестны. Совместное выращивание отобранных особей способствует их свободному скрещиванию, ведет к гетерозиготности особей. (-) Гетерозиготность особей, неустойчивость признаков, расщепление в последующих поколениях, влияние факторов среды на фенотип (наличие модификационной изменчивости, которая не наследуется) снижает ценность сорта, выведенного массовым отбором. (+) Эта форма отбора наиболее древняя. Она применяется, когда требуется быстро улучшить сорт, повысить его урожайность.

*Индивидуальный отбор – способ сохранения для размножения лучших особей, их выращивают изолированно друг от друга с целью выявления у потомства ценных признаков через сравнение с исходными формами и между собой.

(-) Благодаря отбору, можно вывести чистую линию, но нельзя получить новый признак.

* Естественный отбор. У особей формируются приспособления к среде обитания в местных условиях. Под влиянием естественного отбора происходит их районирование.

* Полиплоидия – увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору.

(+) С увеличением числа хромосомных наборов в кариотипе возрастает надежность генетической системы, уменьшается опасность снижения жизнеспособности в случае мутации. Полиплоидия нередко повышает жизнеспособность, продуктивность, плодовитость и др. жизненные свойства.

Межвидовые и межродовые гибриды нередко оказываются бесплодными по причине нарушения мейоза (хромосомы от особей разных видов негомологичны и поэтому не могут конъюгировать). Способ преодоления бесплодия основан на удвоении числа хромосом и получении полиплоида для того, чтобы у каждой хромосомы появился свой гомолог. (Впервые осуществил Г.Д.Карпеченко).

Особенности методов селекционной работы И.В.Мичурина.

1. Выбор исходных форм по отдаленным экологическим, географическим и систематическим признакам.

2. Выращивание гибридных сеянцев в необычных условиях.

3. Развитие в новых эколого-географических условиях. 4. Отбор.

5. Управление онтогенезом гибридного сеянца. 6. Управление доминированием:

а)* Воспитание гибридных сеянцев: в определенный период их развития создаются условия для доминирования признаков одного и подавления признаков другого родителя;

б)* Метод ментора. Сущность: признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. В первом случае гибридный сеянец служил привоем и его прививали на плодоносящее растение (подвой), в направлении свойств которого желательно было изменить свойства гибрида. Во втором случае, в крону молодого гибридного сеянца (в данном случае - подвоя) прививали черенок от того сорта, признаки которого желательно было получить у гибрида. В дальнейшем возможно было искусственное переопыление.

БИОТЕХНОЛОГИЯ. КЛЕТОЧНАЯ И ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ.
Биотехнология (от био…, греч. techne - искусство, мастерство и …логия) -

это использование живых организмов и биологических процессов в производстве.

Основные направления: микробиологический синтез, клеточная и генная инженерия.

Научная основа микробиологической промышленности – умение создавать микроорганизмы с новыми, заранее заданными генетическими свойствами и умение использовать их в промышленных масштабах.

Главные направления: получение веществ (сырья для промышленности) и энергии.
Генная инженерия – раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием in vitro новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке хозяине и синтезировать конечные продукты обмена.

Система экспериментальных приемов генной инженерии позволяет конструировать лабораторным путем in vitro (в пробирке) искусственные генетические структуры в виде так называемых рекомбинантных (гибридных) молекул ДНК. Рекомбинантная ДНК содержит ген (гены), составляющие объект генетических манипуляций, и вектор – фрагмент ДНК, обеспечивающий размножение рек. ДНК и синтез конечных продуктов деятельности генетической системы - белков. Вектор подгоняется к клетке-хозяину и его выбор зависит от видовой специфичности и целей исследования.

Обязательный этап составляет селекция и молекулярное клонирование рекомбинантной ДНК, введенной путем трансформации в клетку-хозяина (клетку бактерии, дрожжей, животного или растения).

Основные задачи: 1) пересаживать гены человеку, заменяя дефектные;

2) получение растений и животных с генами, обеспечивающими значительный рост

их продуктивности, устойчивости к болезням и неблагоприятным условиям среды;

3) конструирование микроорганизмов, синтезирующих нужные человеку вещества.

Клеточная инженерия – метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. При гибридизации искусственно объединяют целые клетки с образованием гибридного генома. Клеточная реконструкция связана с созданием жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток.

Направления исследований: 1) Преодоление биологической нескрещиваемости.

Примеры: а) редька + капуста = рафанобрассика (Г.Д. Карпеченко);

б) рожь + пшеница = тритикале; пшеница + пырей = зернокормовая пшеница (Н.В.Цицин).

2) Воспроизведение одинаковых растений с ценными признаками в огромном количестве.

Примеры: Для получения культуры клеток используют каллюсную ткань – раневую ткань растений, способствующую заживлению. Помещают ее на питательную среду, затем рзделяют на клетки, переносят их в питательную среду, содержащую вещества, способствующие росту, развитию и дифференцировке. Из каждой соматической клетки образуется самостоятельное растение.

3) Получение многоблизнецового потомства сельскохозяйственных животных.

Пример: На стадии бластоцисты эмбрион разбивают на клетки, помещают в питательную среду, где клетки дробятся, растут и развиваются вне организма матери. Эмбрионы сохраняются

в кариостатическом состоянии. Гормонально подготовленным самкам вживляют эмбрионы

для вынашивания плода).

4) Гибридизация соматических клеток в культуре вне организма с целью картирования генов человека и получения специфических продуктов жизнедеятельности клеток.

Пример: культура миеломы + лимфоциты ? гибридомы ? специфические антитела – лекарственный препарат)

Значение. С помощью клеточной инженерии удается соединять геномы весьма далеких видов (принадлежащих даже к разным классам). Изучение гибридных клеток позволяет решать многие теоретические проблемы биологии и медицины: выяснять взаимные влияния ядра и цитоплазмы, механизмы цитодифференцировки и регуляции клеточного размножения, превращения нормальной клетки в раковую и др. Клеточная инженерия широко применяется в биотехнологии, напр. использование гибридом для получения моноклональных антител. На основе генетически измененных клеток возможно создание новых форм растений, обладающих полезными признаками и устойчивых к неблагоприятным условиям среды и болезням.





Тема: СЕЛЕКЦИЯ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации