Доместикация и селекция

Доместикация и центры происхождения

Доместикация — одомашнивание диких животных и введение в культуру диких растений. Первый метод селекции — бессознательный отбор лучших особей. Ч. Дарвин показал, что все породы голубей произошли от дикого скалистого голубя за счёт искусственного отбора.

Н. И. Вавилов установил, что районы наибольшего разнообразия культурного растения совпадают с районом его происхождения. Центры находятся в горных районах древних цивилизаций.

Закон гомологических рядов Вавилова помогает селекционеру искать исходный материал: если у одного вида есть нужная форма, её можно найти у близкого вида.

Искусственный отбор

У самоопылителей индивидуальный отбор идёт так: выбор растения с нужным признаком, самоопыление, посев семян, отбор лучшего гомозиготного потомства, испытание, регистрация сорта.

У животных применяют испытание производителей по потомству (быка оценивают по удоям дочерей) и отбор по экстерьеру — внешнему виду. Современный путь — отбор по генотипу с помощью анализа ДНК.

Гибридизация

Гетерозис получают так: подбор исходных форм, многократное самоопыление, получение чистых (гомозиготных) линий, скрещивание разных линий, получение продуктивных гибридов F₁. Причина — гетерозиготность. Главное объяснение для ЕГЭ — доминирование: вредные рецессивные аллели одной линии перекрываются доминантными аллелями другой; есть и другое — сверхдоминирование, когда гетерозигота Aa сама по себе сильнее обеих гомозигот. В F₂ идёт расщепление, растёт доля гомозигот, эффект слабеет. Поэтому гибридные семена покупают каждый год.

Полиплоидия, мутагенез и бесплодие гибридов

• Полиплоиды крупнее, урожайнее, устойчивее. Их получают, разрушая веретено деления колхицином. Полиплоидные сорта: пшеница, картофель, сахарная свёкла, виноград, садовая земляника. Триплоиды (3n) бесплодны — отсюда бессемянные арбузы и бананы. Бананы размножают вегетативно, а семена триплоидного арбуза каждый раз получают скрещиванием тетраплоидной (4n) и диплоидной (2n) форм.
• Искусственный мутагенез — обработка излучением или химическими мутагенами, затем отбор полезных форм. Главный метод селекции микроорганизмов: подбор исходной культуры, действие мутагеном, отбор клеток с новыми признаками, получение и оценка штамма.
• Бесплодие межвидового гибрида: хромосомы разных видов негомологичны, не конъюгируют в мейозе, гаметы не образуются. Карпеченко получил гибрид редьки и капусты с удвоенным набором: у каждой хромосомы появился гомолог, мейоз прошёл нормально, гибрид стал плодовитым.

• Сейчас исходный материал для селекции получают также геномным редактированием и методами рекомбинантных ДНК.

Растения, животные, микроорганизмы

• Выбрать методы, применяемые в селекции растений, крупного рогатого скота, домашних животных; найти два «выпадающих» понятия (линия 7).
• Выбрать виды, при селекции которых применяли полиплоидию (линия 7).
• Отличить методы селекции от методов биотехнологии: испытание по потомству и гетерозис — селекция, культура клеток и перенос генов — биотехнология (линии 6, 7).
• Расставить по порядку этапы получения гетерозиса, индивидуального отбора у самоопылителей, создания штамма бактерий (линия 8).
• Назвать метод в таблице «Методы биологических исследований» (линия 1).
• В части 2: почему урожай гибридов падает во втором поколении; как получают бессемянные сорта и как их размножают; что было материалом для отбора у разновидностей капусты; доказательства происхождения пород голубей; закон гомологических рядов на примере корнеплодов.