Селекция и Биотехнология: Полный курс
1. Основные понятия
Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
• Сорт — искусственно созданная человеком популяция растений, обладающая определенными наследственными особенностями (продуктивностью, морфологическими признаками).
• Порода — аналогичная популяция животных с закрепленными характеристиками.
• Штамм — чистая культура микроорганизмов (бактерий, грибов), выделенная из определенного источника.
2. Общая система методов селекции
- Гибридизация — скрещивание для получения генетического разнообразия.
- Искусственный отбор — закрепление нужных признаков.
- Искусственный мутагенез — создание мутаций факторами среды.
- Клеточная инженерия — манипуляции на клеточном уровне (культуры тканей, клонирование).
- Генная инженерия — конструирование новых генетических структур (работа с ДНК).
3. Детальный разбор методов
3.1. Гибридизация (Скрещивание)
Инбридинг (близкородственное): скрещивание братьев и сестер или самоопыление у растений. Усиливает гомозиготность и помогает выявить скрытые рецессивные гены. Часто ведет к инбредной депрессии (снижению жизнеспособности).
Аутбридинг (неродственное): скрещивание особей одного вида, но разных линий/сортов. Увеличивает гетерозиготность, вызывая эффект гетерозиса («гибридная мощь») в F1.
Отдаленная гибридизация: скрещивание разных видов или родов. Гибриды обычно бесплодны из-за нарушения мейоза.
Примеры растений: Тритикале (пшеница + рожь), Рафанобрассика (редька + капуста), Плуот (слива + абрикос).
3.2. Искусственный отбор
| Тип | Суть | Для кого |
|---|---|---|
| Массовый | Выбор группы особей по внешним признакам (фенотипу). | Растения (рожь, кукуруза, подсолнечник). |
| Индивидуальный | Выбор отдельной особи с проверкой генотипа по потомству. | Животные (всегда) и самоопыляемые растения (горох, пшеница). |
3.3. Индуцированный мутагенез
Искусственное создание мутаций для роста изменчивости. Факторы:
- Физические: Рентгеновские, гамма-лучи (облучение семян), УФ-излучение.
- Химические: Алкилирующие агенты, колхицин (создает полиплоиды — формы с кратным набором хромосом).
- Биологические: Вирусы, транспозоны («прыгающие гены»), плазмиды бактерий.
3.4. Клеточная инженерия
Манипуляции с клетками и тканями in vitro (в пробирке).
- Культура тканей: выращивание целого растения из одной клетки (благодаря тотипотентности).
- Микроклональное размножение: массовое получение копий ценных сортов (картофель, клубника, орхидеи).
- Соматическая гибридизация: слияние клеток разных видов. Пример: Помато (помидор + картофель).
- Гибридомы: слияние лимфоцита и раковой клетки для получения антител.
- Клонирование: пересадка ядра соматической клетки в яйцеклетку (овечка Долли).
3.5. Генная инженерия
Целенаправленный перенос генов. Инструменты: рестриктазы («ножницы»), лигазы («клей»), векторы (плазмиды).
4. Карточки с терминами
Тренажер по Селекции
Для начала работы введите вашу фамилию: