1.Селекция

1. Основы селекции,

или побольше продуктов, хороших и
разных…

2. Селекция -

88 -91
Селекция процесс выведения новых и улучшения
существующих пород животных, сортов растений,
штаммов микроорганизмов
наука о выведении новых…

3. Неолитическая революция

переход человеческих общин от
примитивной экономики охотников
и собирателей к сельскому
хозяйству, основанному на
земледелии и животноводстве
окультуривание
одомашнивание
СЕЛЕКЦИЯ

4. Одомашнивание (доместикация) – первый этап селекции

Окультурено 150 видов растений,
приручено 20 видов животных
Надежный источник продуктов питания
+
Сохранение признаков, бесполезных или
вредных в природе (300 яиц в год –
нужно ли это курице?)

5.

6.

7. Селекция как наука основана на:

генетике
учении об искусственном отборе
учении о многообразии исходного материала
у. о типах и источниках наследственной изменчивости
у. о роли среды в реализации признаков и свойств

8. Что есть что?

популяции, искусственно
Порода животных
созданные человеком
Сорт растений
Штамм - чистая культура микроорганизмов одного
вида, имеющая определенные морфологические и
физиологические особенности. Разные штаммы
микроорганизмов одного и того же вида по ряду свойств
(например, чувствительность к антибиотикам) отличаются
друг от друга

9. Центры происхождения культурных растений (Н.И. Вавилов)

10.

11.

1. Центральноамериканский
2. Андийский (Южноамериканский)
3. Средиземноморский
4. Абиссинский
5. Югозападноазатский
6. Южноазиатский тропический
7. Восточноазиатский

12. 7 основных центров происхождения культурных растений:

13. Всесоюзный институт растениеводства. Хранилище селекционного зерна. Санкт-Петербург (Ленинград)

четверть из растений, чьи семена
представлены в коллекции,
считаются вымершими – но
потенциально они живы,
пока цело собрание Вавилова
На сегодняшний день коллекция
семян, собранная Николаем
Ивановичем Вавиловым,
оценивается примерно в
10-11 триллионов $

14. СЕЛЕКЦИЯ

Растений
•вегетативное
размножение
Животных
•половое
размножение
•max F1
•сохранение
ценных признаков
(
клоны)
комбин. ть
+
• сроки развития
•min F1
ценность
каждой особи
Микроорганизмов
•бесполое
размножение
•max v
•max мутаций
генетическая
неоднородность
штамма

15. Основные методы селекции

ГИБРИДИЗАЦИЯ
Скрещивание
-
-
МикроПодбор
родительских пар:
растений –
удаленность!!! эктерьеру
животных - по родословной
потомству
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР

16. Типы гибридизации

Внутривидовая
Инбридинг –
близкородственное
скрещивание
гомозиготности
+ чистые линии
- инбредная
депрессия
( жизнеспособности
гибридов)
Аутбридинг
неродственное
скрещивание:
•межлинейное
гетерозис
( жизненной силы
у F1)
•межпородное
межсортовое
новые породы,
сорта
Межвидовая
отдаленная
1. У растений :
• черевишня
• грейпфрут
• тритикале
2. У животных:
• архаромеринос
• бестер
F2?

17.

18. Искусственный отбор -

Искусственный отбор
процесс, при котором особи с ценными
признаками допускаются к
размножению,
а остальные выбраковываются

19.

Формы искусственного
отбора По Дарвину
бессознательный
На протяжении многих
тысячелетий люди вели отбор
бессознательно, отбирая лучшие
экземпляры растений и животных
по интересующим их признакам.
Именно благодаря такому отбору
были созданы все
культурные растения.
методический
При методическом отборе
человек заранее ставит себе
цель, какие признаки и в каком
направлении он будет изменять.
Эту форму отбора стали
применять с конца XVIII в. и
достигли выдающихся
результатов в
совершенствовании домашних
животных и культурных растений.

20. Формы искусственного отбора

Индивидуальный
Массовый
с. животных
по фенотипу
сразу результат
«чистый сорт»
т.к. нет анализа генотипа
с.микро по фенотипу с учетом генотипа
новые сорта, породы
+инбридинг
чистые линии
точная оценка генотипа
По качественным признакам
(красный или белый, рогатый или нет)
Наследуются просто
По количественным
(число зёрен, жирность молока)
Сложно наследуемы

21. Современные методы

Искусственный мутагенез:
действие мутагенами
новые мутации – материал
для отбора
искусственный мутагенез +
искусственный отбор
продуктивности штаммов
пеницилла>,чем в 1000 раз
§ 68
Методы
биотехнологии:
Клеточная инженерия
Хромосомная
инженерия
Генная инженерия
Микробиологическая
промышленность
Целенаправленное изменение
генотипа!

22. Мутагенез

Радиоактивый мутагенез:
выведение пшеницы Новосибирская 67 после облучения
рентгеновским лучами семян исходного сорта;
получение мутантных грибов-дрожжей при воздействии
на исходную культуру радием.
Химический мутагенез:
обработка растений колхицином.

23.

создан в Институте цитологии и генетики
Сибирского отделения РАН.
Сорт Новосибирская-67 характеризуется
укороченной и утолщенной соломиной,
вследствие чего значительно повысилась его
устойчивость против полегания. Он способен в
условиях Западной Сибири давать урожай до
30—40 ц/га и обладает высокими
хлебопекарными качествами.

24. Методы селекции растений:

Гибридизация
Искусственный отбор (массовый и
индивидуальный)
Искусственный мутагенез
Методы биотехнологии

25. И.В. Мичурин – автор более 300 сортов яблок, груш, слив, винограда, абрикосов, ежевики, смородины и табака

1
3
2
1-уссурийская дикая груша
2-Бере рояль
3-Бере зимняя Мичурина
Выдающийся селекционер

26.

27. Достижения украинских селекционеров

Смородина «Альта»
(селекционер - Копань В.П.)
Озимая пшеница
«Белоснежка» (Радченко Н.К.),
морозо-, засухоустойчивая,
80 ц/Га

28. Достижения украинских селекционеров

«Эней»
«Бал хризантем» в
(Институт растениеводства (г.Харьков),
Никитском ботаническом саду
урожайность 15 — 30 ц/га,
масличность – 53%

29. Методы селекции животных:

Гибридизация
Искусственный отбор
(индивидуальный)
Методы биотехнологии

30. Достижения селекционеров

31. Современные методы

Искусственный мутагенез:
действие мутагенами
новые мутации – материал
для отбора
искусственный мутагенез +
искусственный отбор
продуктивности штаммов
пеницилла>,чем в 1000 раз
§ 68
Методы
биотехнологии:
Клеточная инженерия
Хромосомная
инженерия
Генная инженерия
Микробиологическая
промышленность
Целенаправленное изменение
генотипа!

32. Биотехнология -

Биотехнология
1.
2.
3.
4.
5.
производственное использование
биологических агентов для получения ценных
продуктов и осуществления целевых
превращений
в биотехнологических процессах используются:
Микроорганизмы
Растительные клетки
Животные клетки
Части клеток: клеточные мембраны, рибосомы,
митохондрии, хлоропласты
Биологические макромолекулы: ДНК, РНК, белки
(чаще всего ферменты)

33.

культивирование отдельных клеток или тканей на
специальных искусственных средах
меристемы

34.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Культура тканей (селективные среды)
Метод гаплоидов
Соматическая гибридизация
Метод суперовуляции и трансплантации
Гибридомная технология
Получение химер
Технология стволовых клеток
Клонирование

35.

1. Селективные среды
специальные питательные среды для
культивирования клеток растений
отбор на клеточном уровне

36. Значение

1
4
2
5
3
6

37.

38. Направления клеточной инженерии

2. Метод гаплоидов
проращивание пыльцы на
питательных средах
гаплоидные растения удвоение
числа хромосом полностью
гомозиготные диплоидные
растения

39. Преимущество за БТ !!!

40. 3. Соматическая гибридизация

41. 4. Метод суперовуляции и трансплантации

42. 5. Гибридомная технология

основана на слиянии соматических
клеток
гибридизация иммунных В-лимфоцитов
н
с опухолевыми клетками
получение
моноклональных антител

43. 6. Получение химер

Химеры - это
генетические мозаики,
образующиеся в
результате объединения
бластомеров от эмбрионов
с разными генотипами

44. 7. Технология стволовых клеток

Стволовые клетки:
фибробласт
неспециализированные клетки;
способны делиться в течение долгого времени, причем в результате
каждого деления образуются две идентичные клетки;
способны к дифференциации в специфические типы клеток: клетки
мышц, мозга, крови.
н клетки однодневного эмбриона способны дифференцироваться в
любой из около 220 типов клеток, образующих человеческое тело.

45.

46. Источники стволовых клеток:

Абортивный материал
Эмбрионы - продукты клонирования
Эмбрионы, специально полученные для выделения
стволовых клеток, путем смешивания яйцеклеток и
спермы
Пуповинная кровь

47. Перспективы применения стволовых клеток

восстановления или замещения поврежденной ткани
лечение особенно значимых для человечества
заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, диабет,
повреждения спинного мозга, мышечные дистрофии,
болезнь Альцгеймера, ожоги, артриты, потеря зрения и
слуха и т.д..

48. 8. Клонирование -

8. Клонирование
метод получения идентичных организмов путем
бесполого и вегетативного размножения.

49.

50. Клонирование

Репродуктивное
полное
воссоздаётся весь
организм целиком
тиражирование
животных с
исключительными
производственными
показателями
восстановление
исчезнувших или
сохранение редких
видов
Терапевтическое
Частичное
воссоздаются
отдельные ткани
компенсация дефектов
собственных тканей
организма + не
отторгаются при
трансплантации
клеточная
терапия!!!

51. Клонирование

52. Клонированные животные

1970 —лягушка
1985 — костные рыбы
1996 — овечка Долли
1997 — первая мышь
1998 — первая корова
1999 — первый козел
2001 — первая кошка
2002 — первый кролик
2003 — первые бык, конь, олень
2004 — первый опыт клонирования с коммерческими целями (кошки)
2005 — первая собака (афганская борзая по кличке Снуппи)
2006 — первый хорек
2007 — вторая собака
2008 — третья собака (лабрадор по кличке Чейс). Клонирована по
государственному заказу. Начало коммерческого
клонирования собак
2009 — первое успешное клонирование верблюда. В Иране была успешно
клонирована коза (предыдущие страны, которым это удалось: США,
Великобритания, Канада, Китай)

53. 2004 г - клонирование бантенгов

из клеток животных,
умерших более 20 лет
назад (из уникального
"замороженного
зоопарка«Сан-Диего»)
генетический
материал бантенгов
в пустые яйцеклетки
обычных домашних
коров
из 16 зародышей до
рождения дожили
только два
Бантенги - дикие быки,
(Юго-Восточная Азия,
на грани исчезновения)

54.

c.188 II
замещение отдельных хромосом у растений
замещенные линии
замена слабого признака у данного сорта на более
сильный признак из другого сорта создание
«идеального» сорта
введение в геном определенного вида или сорта
дополнительной пары хромосом другого вида
дополненные линии
развитие признака, отсутствующего у первого вида

55.

56.

1. Выделение нужных генов
2. Создание вектора (оперон + генрепортёр)
3. Внедрение в клетку
ТРАНСГЕННЫЙ ОРГАНИЗМ

57.

58. Генная пушка

доставляет частицы тяжелых
металлов,
покрытые плазмидной ДНК
В настоящее время
используют частицы золота и
серебра, так как золото не
является токсичным для
клеток, в сравнении с
вольфрамом.

59. Эффект гетерозиса проявляется вследствие

1) увеличения доли гомозигот в потомстве
2) появления полиплоидных особей в потомстве
3) увеличения числа мутаций в потомстве
4) увеличения доли гетерозигот в потомстве

60. К био­тех­но­ло­гии от­но­сит­ся

К биотехнологии относится
1) использование в технике принципов строения
живого
2) выращивание культурных растений
3) межпородное скрещивание животных
4) получение гормонов с использованием бактерий

61. Яв­ле­ние ги­брид­ной силы, про­яв­ля­ю­ще­е­ся в по­вы­ше­нии про­дук­тив­но­сти и жиз­не­спо­соб­но­сти ор­га­низ­мов,

Явление гибридной силы, проявляющееся в повышении продуктивности и жизнеспособности организмов, называют
1) полиплоидией
2) мутагенезом
3) гетерозисом
4) доминированием

62. От­да­лен­ная ги­бри­ди­за­ция (аут­бри­динг) при­во­дит к

Отдаленная гибридизация (аутбридинг) приводит к
1) повышению гетерозиготности организма
2) повышению гомозиготности организма
3) нарушению процесса митоза
4) повышению плодовитости

63. Какой из при­ве­ден­ных при­ме­ров слу­жит ре­зуль­та­том се­лек­ции?

Какой из приведенных примеров служит результатом
селекции?
1) полиплоидность пшеницы
2) эхолокация летучих мышей
3) линька зайцев осенью
4) высота сосен

64.

Направление биотехнологии, в котором
используются микроорганизмы для получения антибиотиков, витаминов,
называют
1) биохимическим синтезом
2) инженерией малых размеров
3) клеточной инженерией
4) микробиологическим синтезом

65.

Эффект гетерозиса проявляется вследствие
1) увеличения доли гомозигот в потомстве
2) появления полиплоидных особей в потомстве
3) увеличения числа мутаций в потомстве
4) увеличения доли гетерозигот в потомстве

66.

Какое явление наблюдается при скрещивании двух чистых линий между собой и
получения в результате высокоурожайного гибрида?
1) полиплоидия
2) гетерозис
3) экспериментальный мутагенез
4) отдаленная гибридизация

67.

Н. И. Вавилов определил центры происхождения
растений
1) культурных
2) дикорастущих
3) светолюбивых
4) травянистых

68.

Штаммы определённого вида плесневого
гриба различаются между собой
1) интенсивностью синтеза белков
2) строением клеток
3) набором органоидов
4) способом бесполого размножения

69.

Массовый отбор как метод селекции в отличие от индивидуального отбора
1) используется при восстановлении численности зубров
2) особенно широко используется в животноводстве
3) проводится по генотипу
4) проводится по фенотипу

70.

Одним из эффектов, сопровождающих выведение чистых линий, является
1) бесплодие потомства
2) снижение жизнеспособности потомства
3) возникновение полиплоидов
4) повышение плодовитости и жизнеспособности организма

71.

Возможность подбора родительских пар для скрещивания и получения потомства с нужными селекционеру
признаками возросла благодаря открытию Н. И. Вавиловым
1) закона гомологических рядов в наследственной изменчивости
2) центров многообразия и происхождения культурных
растений
3) закона независимого наследования
4) закона сцепленного наследования

72.

В агроценозах культурные растения, как и сорняки,
подвергаются действию
1) популяционных волн
2) естественного отбора
3) индивидуального отбора
4) искусственного мутагенеза

73.

Установите соответствие между методами и областями науки и производства,
в которых эти методы используются: к каждой позиции, данной в первом
столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
МЕТОДЫ
А) получение полиплоидов
Б) метод культуры клеток и тканей
В) использование дрожжей для
производства
белков и витаминов
Г) метод рекомбинантных плазмид
Д) испытание по потомству
Е) гетерозис
ОТРАСЛИ
1) селекция
2) биотехнология

74.

12345

75. Установите соответствие между методами и видами селекции

I
МЕТОДЫ
А) метод ментора
Б) испытание производителя по
потомству
В) массовый отбор
Г) оценка по экстерьеру
Д) получение полиплоидов
ВИДЫ
1) селекция животных
2) селекция растений
II
МЕТОДЫ
А) массовый отбор
Б) отбор по экстерьеру
В) получение полиплоидов
Г) искусственный мутагенез
Д) испытание родителей по
потомству
ВИДЫ
1) селекция животных
2) селекция растений

76.

I
II
К биотехнологии относится
Штаммы определённого
вида плесневого гриба различаются между собой
1) использование в технике принципов
строения живого
2) выращивание культурных растений
3) межпородное скрещивание животных
4) получение гормонов с использованием бактерий
1) интенсивностью синтеза белков
2) строением клеток
3) набором органоидов
4) способом бесполого размножения

77.

I
Одним из эффектов, сопровождающих выведение чистых линий, является
1) бесплодие потомства
2) снижение жизнеспособности потомства
3) возникновение полиплоидов
4) повышение плодовитости и жизнеспособности организма
II
Эффект гетерозиса проявляется
вследствие
1) увеличения доли гомозигот в потомстве
2) появления полиплоидных особей в потомстве
3) увеличения числа мутаций в потомстве
4) увеличения доли гетерозигот в потомстве

78.

I
Что такое искусственный
мутагенез и для чего его
применяют?
II
Для чего проводят
межлинейную гибридизацию в
селекции растений?

79.

I
Известно, что хвост самца
японского петуха декоративной
породы достигает 10 метров.
Поясните, как эта порода была
выведена человеком. Почему
птицы с такой длиной хвоста не
встречаются в природе?
II
Огородник-любитель посадил гетерозисные семена огурцов и получил богатый урожай. В следующем году он посадил семена полученных гибридов, но урожай был
меньше, хотя условия были те же
самые. Объясните почему.

80.

I
6. В чём преимущество БТ
методов селекции?
7. Принцип метода
селективных сред
8. Принцип метода химер
II
6. Чем полезна полиплоидия для
селекции?
7. Принцип метода гаплоидов
8. Принцип метода суперовуляции
и трансплантации