Методы селекции ЕГЭ по биологии
Содержание
Улучшением старых и созданием новых, адаптированных под запросы человека, растительных и животных организмов, занимается наука, называемая селекцией. Методы селекции основаны на использовании базовых свойств биологических систем наследственности и изменчивости.
Эти качества изучаются генетикой, являющейся базовой дисциплиной и основой селекции. По своей сути селекционная наука — это практическое использование всех объёмов генетических знаний в направлениях, выгодных для человека.
Для того чтобы хорошо разобраться в этом необходимо вспомнить генетику 11 класса биологии.
Методы селекции: ЕГЭ по биологии
За последние годы к селекционному процессу подключилась новая отрасль, называемая синтетической биологией. Сочетанное применение методик этих двух направлений позволяет конструировать биологические системы с любыми заданными характеристиками.
Таким образом, селекция растений этот мощный инструмент в хозяйственной деятельности человечества позволяет бороться со всеми вызовами внешней среды, проблемами голода и глобальных эрозий почв.
Основные методы селекции используются для изменения сортов, пород и штаммов для получения оптимальных свойств в следующих направления:
- Достижение высокой урожайности, плодовитости и продуктивности.
- Адаптация качественных характеристик продукции под требование рынка.
- Достижение оптимальных скороспелости, засухоустойчивости, зимостойкости, устойчивости к заболеваниям, изменению климата.
- Получение сортов, пород, штаммов с низкой реакцией на стресс, экономически выгодным условиям выращивания.
Методы селекции растений и животных и микроорганизмов
- Подбор необходимых родительских линий для получения потомства с заданными свойствами. При этом происходит скрещивание только генетических чистых линий, без возможных генетических аберраций. На основе полученных фенотипических признаков происходит коррекция процесса в нужное направление.
- Основой селекции является проведение искусственного отбора. При этом оперируют несколькими его видами:
- Проведение бессознательного отбора по фенотипическим признакам, полезным свойствам.
- На основе фенотипа и генотипа осуществляется планомерное выделение необходимых признаков, используя методику методического отбора. При этом к размножению допускаются особи только с нужными качествами.
- При массовом отборе происходит удаление из селекционного процесса особей без требуемых свойств, либо при наличии нежелательных.
- Особенностью индивидуального отбора является воспроизводство потомства от родителей с нужными характеристиками и усиление их в поколениях.
Методы гибридизации
Что такое инбридинг и аутбридинг:
- Инбридингом называют близкородственное скрещивание для усиления заданных качеств. При этом родительскими парами могут быть родители и потомство, братья и сестры. На основание этого получаются гомозиготные особи с чистыми линиями, но с пониженной жизнеспособностью за счёт усиления влияния наследственных заболеваний. Это снижает хозяйственную ценность методики.
Часто инбридинг используется лишь на промежуточном этапе селекционной работы. В дальнейшем гомозиготы переводятся в гетерозиготное состояние для снижения воздействия рецессивных генов.
- При аутбридинге происходит размножение за счёт скрещивания растений, животных в пределах сортовых или видовых границ. Результатом такого подхода является гетерозиготное разнообразие с удержанием положительных аллелей и усиленное их влияние в последующих поколениях.
- Использование отдалённой гибридизации позволяет получать особи при скрещивании различных видов и пород. Слабой стороной этой методики является бесплодие межвидовых гибридов, однако сейчас методика активно используется коммерческими структурами для получения уникальных гибридов и защиты своих прав. В этом случае покупатели должны каждый год закупать семена у производителя, при невозможности самостоятельного перемножения.
- Рассказать все о селекции невозможно без упоминания гетерозиса — эффекта, при котором жизнеспособность, урожайность, плодовитость, наблюдаемая у потомства, намного выше этих показателей у родителей. Однако, эффекту свойственно затухание в последующих потомственных поколениях, что связывают с повышением уровней гомозиготности и снижения гетерозиготности.
Искусственные мутации
Процесс называется мутагенезом, когда под воздействием физико-химических факторов достигаются изменение в геноме клеток. Мутагены воздействуют на отдельные фрагменты ДНК, приводя к управляемым мутациям. На их основе проводится гибридизация и отбор.
На основании полученных после мутагенеза гибридов, создаются полиплоидные организмы, обладающие более сильными полезными качествами и запрограммированными свойствами.
В полиплоидных геномах количество хромосом отличается от нормального на кратное число.
Биотехнология
На настоящий момент селекция в биологии это высокотехнологичный процесс, приводящий к оптимизации производственных и сельскохозяйственных процессов за счет придания организмам, участвующих в них, необходимых качеств.
Эти методики активно используются в биотехнологических процессах, таких как производство натурального шелка, инсулина, биотоплива и т.д. Методы селекции активно применяются в генной и клеточной инженерии.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
