Біологія. 9 клас. Козленко

Успіхи сучасної генетики. Методи селекції

Запам’ятайте терміни: селекція, сорт, порода, штам, інбрідінг, аутбрідінг

Генетичні основи селекції організмів

Селекція — наука про методи створення нових та вдосконалення вже існуючих штамів мікроорганізмів, сортів рослин та порід тварин з цінними ознаками та властивостями.

В основі селекції лежать спадкова мінливість організмів та штучний добір.

У процесі розвитку цивілізації людство часто вдавалося до селекції, не маючи підґрунтя у вигляді необхідних теоретичних знань. Наприклад, для висаджування відбиралося лише найкраще насіння. Таким чином людина несвідомо покращувала корисні характеристики важливих для господарства організмів.

Для проведення селекції людина створює штучні популяції організмів, що мають спільні корисні ознаки. Такі популяції у роли називаються сортами, у тварин — породами. Клон клітини мікроорганізмів, що володіє певними властивостями, називається штамом.

Сорти, породи і штами не здатні до ефективного існування в дикій природі, їх підтримує людина. При втраті такої підтримки ці штучні популяції можуть втрачати свої корисні властивості.

Методи селекції

Штучний добір — історично перший метод селекції. Він полягає у відборі особин, що володіють потрібними людині властивостями і подальшому розмноженні цих особин. Таким чином з покоління в покоління корисні властивості проявляються яскравіше і вдосконалюються.

На початку розвитку людства селекція відбувалася в основному у формі несвідомого добору. Сучасна селекція оперує методичним добором — селекцією організмів з метою отримання заздалегідь запланованого результату.

Існує декілька форм штучного добору. Масовий добір — процес відбирання цілих груп організмів з потрібними властивостями. Основним недоліком цього методу є неможливість виключення впливу модифікаційної мінливості на формування ознак фенотипу. Окрім цього, подібні фенотипово особини можуть суттєво різнитися між собою за генотипом. Це дозволяє швидко вивести породу або сорт за рахунок високої кількості гетерозигот у потомстві від ряду перших схрещувань. Генетична різноманітність особин при масовому доборі залишається доволі високою.

При індивідуальному доборі здійснюється відбір не цілих груп, а конкретних особин з потрібного ознакою. Це дозволяє виключити вплив модифікаційної мінливості. Аналізуючи потомство кожної особини окремо, можна з більшою точністю визначити, є певна ознака результатом реалізації генотипу чи на її формування вплинули умови, не пов’язані із спадковістю. Індивідуальний добір застосовують для отримання чистих ліній організмів.

Гібридизація — метод селекції, що полягає в отриманні організмів з потрібними властивостями шляхом постановки системи схрещувань.

Особини, що беруть участь у схрещуванні, можуть знаходитися на різних ступенях спорідненості одне до одного.

Близькоспоріднене схрещування (інбридинг) використовується для виведення чистих ліній особин. Така гібридизація призводить до гомозиготизації популяції, в результаті чого проявляються несприятливі рецесивні ознаки. Виникає інбредна депресія — зниження життєздатності та продуктивності у особин в результаті тривалого інбридингу.

Неспоріднене схрещування (аутбридинг) проводиться між особинами з різних ліній. Аутбридинг дозволяє комбінувати цінні ознаки різних порід або сортів. Оскільки за цього виду схрещування шкідливі алелі переходять у гетерозиготний стан, у гібридів першого покоління спостерігається значне підвищення життєздатності. Таке явище називається гібридною силою, або гетерозисом.

Не всі корисні властивості визначаються вже існуючими генами особини. Тому в деяких випадках дослідники застосовують методи індукованого мутагенезу, спочатку добиваючись у генотипі мутації з потрібним ефектом, а потім закріплюючи цей ефект у нащадків мутантних особин.

  • 1. Що саме відбирається при індивідуальному доборі? Яки з видів добору — індивідуальний чи масовий — потребує менше зусиль і дозволяє швидше отримати бажаний результат?
  • 2. Які методи генетики можна використовувати в селекції рослин? Тварин? Як саме?

Обговоріть у групах

Опишіть, як виглядав процес селекції рослин (пшениці) або тварин (собак) давніми людьми.