В результате многократного скрещивания 42 хромосомной пшеницы с многолетним сорнякам

Обновлено: 18.09.2024

Отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов, или родов с целью получения сортов с желательными качествами. Например, для выведения межродового гибрида – церападуса пыльца дикого вида, черемухи японской, наносилась на рыльца пестиков культурного вида, вишни идеал (вишня идеал х черемуха японская = церападус). Благодаря гибридизации географически отдаленных диких и культурных форм, получены лежкие, с хорошими вкусовыми качествами сорта, например, культурный межродовой гибрид – яблоня Бере зимняя Мичурина (груша дикая уссурийская х Бере рояль = Бере зимняя Мичурина).

Метод ментора – управление доминированием с помощью прививки, использования подвоя и привоя, передающего свои качества новому сорту.

Подвоем служит культурное растение, а привоем – черенок, или глазок дикого растения. Черенок, или глазок прививается на подвой – растение-воспитатель, обладающее полезными качествами. Например, для выведения сорта яблони Бельфлер-китайка использовались географически отдаленные формы: культурная яблоня Бельфлер желтый, родиной которой является восток Северной Америки и дикий вид – Китайка уссурийская, родиной которой является Дальний Восток. Бельфлер желтый (подвой) х Китайка уссурийская (привой) = Бельфлер-китайка – лежкий, позднеспелый сорт.

Полиплоидия – увеличение числа хромосом в клетке, кратное гаплоидному набору. При полиплоидии возникают триплоидные (3n), тетраплоидные (4n) и т. д. клетки. Использование колхицинапозволило получить значительное количество полиплоидов. При этом могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (3n – триплоиды), четырежды (4n - тетраплоиды), пять раз (5n – пентаплоиды), 6 раз (6n – гексаплоиды) и т. д. Полиплоидия сопровождается увеличением размера растения, его органов, величины и веса семян, их биохимического состава и т.д. При полиплоидии наблюдаются отклонения от диплодиного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного – в половых. Полиплоидизация изменяет физиологические процессы, и обусловливает повышенное содержание ценных химических веществ в растениях. Полиплоиды устойчивы к заболеваниям.

Выделяют два типа полиплоидии: автополиплоидию и аллополиплоидию.

Автополиплоидия – кратное увеличение числа наборов хромосом одного вида. Например, автополиплоидный ряд пшеницы:

2 n

4 n

6 n

8 n

2 n=14 (однозернистая пшеница)

4 n=28 (твердая пшеница)

6 n=42 (мягкая пшеница)

8 n= 56 (октаплоидная пшеница).

Автополиплоидный ряд – группа родственных организмов, у которых наборы хромосом составляют ряд с возрастающим числом хромосом, кратным гаплоидному.

Высокоурожайные сорта пшеницы выведены селекционером П.П. Лукъяненко (Безостая-1) и селекционером В.Т. Ремесло (Мироновская-808). Эти сорта относят к мягкой полиплоидной пшенице (6n=42). Их колосья и зерна очень крупные, стебли прочные. Среди ягодных культур очень высокий урожай и крупные плоды дает полиплоидная крупноплодная земляника (8n=56).

Аллополиплоидия – это удвоение числа хромосом у бесплодного диплоидного гибрида, В результате получают гибриды – аллотетраплоиды (амфидиплоиды). Аллополиплоидия имеет большое практическое значение.

Г.Д. Карпеченко в 1924 г. получил межвидовой плодовитый гибрид рафано-брассика (капредька). Его получение осуществлялось в два этапа.

1 этап – до обработки колхицином

Р ♀ капуста х ♂ редька

На первом этапе в F₁ получен стерильный капустно-редечный гибрид. Нежизнеспособность его гамет обусловлена отсутствием пар гомологичных хромосом, нарушением конъюгации хромосом, поскольку хромосомы редьки не имеют гомологов среди хромосом капусты.

2 этап – после обработки бесплодного гибрида колхицином и искусственного удвоения хромосом

Генетические основы селекции. Примеры решения типовых задач

Задача 1. Гибрид тритикале был получен путем скрещивания тетраплоидной пшеницы (4n) с диплоидной рожью (2n). Определите количество хромосом в генотипе тритикале, если у пшеницы 2n=14 и у ржи 2n=14.

Ответ: количество хромосом в генотипе тритикале равно 42.

Задача 2. Определите количество хромосом в клетках аллополиплоида, полученного от скрещивания двух видов табака (2n=48) и (2n=24).

Решение. В генотипе одного вида табака содержится 48 хромосом (2n=48). В его гаметах содержится по 24 хромосомы (48:2=24). В генотипе второго вида табака содержится 24 хромосомы, а гаметы его имеют по 12 хромосом (24:2=12). После слияния гамет двух видов получен стерильный гибрид, в генотипе которого содержится 36 (24+12) хромосом. В результате полиплоидизации количество хромосом в клетках аллополиплоида составило 36х2=72.

Ответ: количество хромосом в клетках аллополиплоида равно 72.

Задача 3. При скрещивании терна (2n=32) с алычой (2n=16) получен межвидовой плодовитый гибрид – домашняя слива. Составьте схему получения культурной сливы и определите количество хромосом в генотипе гибрида.

Амфидиплоид культурной сливы получен путем объединения диплоидного набора хромосом от терна (2n=32) и диплоидного набора хромосом от алычи (2n=16). Необходимо удвоение числа хромосом в обоих наборах для образования жизнеспособных гамет. В результате мейоза сформировались диплоидные гаметы 2n=32 и 2n=16, после слияния которых, получена культурная форма.

Схема получения культурной сливы:

Р ♀ алыча х ♂ терн

2n=16 2n=32 – набор хромосом до полиплоидизации

4n=32 4n=64 – набор хромосом после полиплоидизации

Количество хромосом в генотипе гибрида: 16+32= 48 .

Ответ: количество хромосом в генотипе гибрида равно 48.

Задача 4. В результате многократного скрещивания 42-хромосомной (6n) пшеницы с многолетним сорняком – 14-хромосомным (2n) пыреем селекционеры получали стерильные гибриды. Генетик-селекционер Н.В. Цицин в результате отдаленной гибридизации создал многолетний высокоурожайный (до 70 ц/га), устойчивый к полеганию – пшенично-пырейный гибрид. Объясните стерильность первых гибридов, которые получены после слияния гамет пшеницы и пырея. Объясните также плодовитость пшенично-пырейного гибрида после удвоения хромосом первых гибридов. Сколько пшеничных и пырейных хромосом содержали его гаметы.

Ответ: гаметы пшенично-пырейного гибрида содержали42 пшеничных хромосомы и 14 пырейных хромосом.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА: БИОЛОГИЯ
Тема: Основы селекции растений, животных и микроорганизмов.

Ознакомиться с лекционным материалом по теме

Решить задачи:

Задача 2 . Определите количество хромосом в клетках аллополиплоида, полученного от скрещивания двух видов табака (2n=48) и (2n=24).

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ

Селекция – наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. В ее основе лежит правильный выбор материала для селекции, исходных особей, их генетическое разнообразие, гибридизация этих особей.

Академик Н.И. Вавилов выделил 7 центров многообразия и происхождения культурных растений, которые являются материалом для селекции.

Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову:

Южно-азиатский (Индия, Индокитай, Индонезия) – родина риса, манго, баклажан, цитрусовых и др.

Восточно-азиатский (Центральный Китай, Япония, Корея) – просо, соя, гречиха, лук, яблоня, груша, чай и др.

Югозападно-азиатский – (Средняя Азия, Закавказье) — рожь, бобы, горох, морковь и др.

Средиземноморский – маслины, капуста, свекла, овес, укроп, петрушка, тмин и др.

Эфиопский – сорго, твердая пшеница, ячмень, бананы, лен и др.

Центральноамериканский – (Мексика и острова Мексиканского залива) – кукуруза, фасоль, какао, тыква, перец, томат, подсолнечник и др.

Южноамериканский – картофель, табак, арахис, ананас, каучук и др.

Методы селекции

Классические

искусственный отбор – сохранение необходимых человеку организмов и устранение организмов, не отвечающих целям селекции. Искусственный отбор подразделяют на массовый и индивидуальный. Массовый отбор – выделение группы особей. Применяется в ряду поколений. Индивидуальный отбор – выделение отдельных особей. Применяется для животных и самоопыляющихся растений

гибридизация – процесс получение новых генетических комбинаций у потомства для получения новых сочетаний ценных родительских признаков. Гибридизация делится на следующие виды:

б) межлинейная гибридизация

в) отдаленная гибридизация

Инбридинг – близкородственное скрещивание сельскохозяйственных животных, или принудительное самоопыление у перекрестноопыляющихся растений. Применяется в селекции как скрещивание особей одного поколения, родителей и потомков.

Инбридинг у растений – близкородственная гибридизация, которая применяется для получения чистых линий. Например, самоопыление у растений служит для выделения чистых линий:

АА х АА; или аа х аа

Инбридинг у животных – близкородственное скрещивание между братьями, сестрами, родителями и потомством.

Депрессия – ухудшение признаков потомства при инбридинге. Животные и растения при инбридинге несут в гетерозиготном состоянии вредные рецессивные мутации, поэтому при инбридинге, вызывающем появление гомозигот, часто происходит понижение жизнеспособности, урожайности, устойчивости к заболеваниям и т.д.

Межлинейная гибридизация – скрещивание 2 чистых линий и получение явления гетерозиса: АА х аа

Гетерозис – мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании чистых линий, одна из которых гомозиготна по доминантным генам, а вторая – по рецессивным генам. Гетерозис в селекции растений и животных заключается в следующем. При скрещивании пород животных, сортов растений, а также чистых линий между собой гибриды F₁ по ряду признаков и свойств нередко превосходят исходные родительские особи.

Межлинейные гибриды первого поколения оценивают по результату гетерозиса. При этом отбирают линии, имеющие лучшие комбинации, а затем их размножают для получения гибридных семян. Широко используются в практической селекции двойные межлинейные гибриды. Их получают путем скрещивания двух простых гибридов, которые проявляют гетерозис. Хорошие результаты дает скрещивание линий, происходящих из различных сортов.

Пример . Один простой гибрид получен от скрещивания чистых линий двух сортов A х B, а другой – от скрещивания чистых линий других сортов – C х D. Двойной гибрид можно представить, как: (A x B) x (C x D). Для него характерен гетерозис. Такие двойные межлинейные гибриды получены у кукурузы, свеклы, томатов и др. Аналогичным путем получают двойные межлинейные гибриды и у животных. В настоящее время в птицеводстве и свиноводстве широко используются получение чистых линий, происходящих из одной или разных пород. Показателем гетерозиса является то, что полученный межлинейный гибрид превосходит исходные чистые линии, а также сорта или породы, от которых произошли эти чистые линии.

Различают три типа гетерозиса: 1) репродукционный – гибриды отличаются от родительских форм большей плодовитостью; 2) соматический – у гибридов больше масса тела, чем у родителей; 3) адаптационный – гибриды лучше приспособлены к условиям внешней среды, чем родительские формы.

Схематически гетерозис можно представить в следующем виде. Имеются две чистые линии – ааBB и ААbb. При скрещивании этих чистых линий ааВВ х ААbb у гибрида объединяются доминантные аллели обоих генов (АаВb). Все гибриды в F₁ (100 %) проявляют по доминантным генам гетерозис. В F₂ число особей с двумя доминантными генами в гетерозиготном состоянии (АаBb) будет составлять только лишь 4/16 (25%). В последующих поколениях число гетерозигот еще больше сократиться, а число гомозигот увеличится. Поэтому, в последующих поколениях гетерозис затухает.

Отдаленная (межвидовая) гибридизация – скрещивание форм, относящихся к разным видам и родам. При отдаленной гибридизации имеют место комбинации генов и хромосом разных видов, и комбинации даже целых геномов (при получении аллополиплоидов). Отдаленная гибридизация позволяет совмещать у гибридов свойства далеких в систематическом и биологическом отношениях видов. Отдаленная гибридизация протекает с трудом. Ее применяют для получения необычных комбинаций генов. При скрещивании пшеницы и ржи В.Е. Писарев получил гибрид тритикале, а

Н.В. Цицин (1940 г.) получил пшенично-пырейный гибрид на основе отдаленной гибридизации.

При скрещивании лошади и осла (♀ лошадь х ♂ осел) получен высокогетерозисный гибрид – мул (выносливое и сильное животное).

Аутбридинг – неродственное скрещивание между породами, или между сортами. При аутбридинге скрещиваются особи одного вида, не состоящие в непосредственном родстве, или скрещиваются неродственные формы одного вида, не имеющие общих предков. Аутбридинг имеет место у животных и у растений. Аутбридинг у животных делится на следующие виды:

а) внутрипородное скрещивание – скрещиваются чужие особи, самец и самка, из разных семей;

б) межпородное скрещивание – скрещивание между породами, например, при скрещивании разных пород у собак (колли с овчаркой).

Аутбридинг у растений делится на :

а) внутрисортовое скрещивание;

б) межсортовое скрещивание;

в) отдаленная гибридизация.

На основе аутбридинга получают гетерозисные организмы.

Основные методы селекционной работы И.В. Мичурина

Полиплоидия – увеличение числа хромосом в клетке, кратное гаплоидному набору. При полиплоидии возникают триплоидные (3n), тетраплоидные (4n) и т. д. клетки. Использование колхицина позволило получить значительное количество полиплоидов. При этом могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (3n – триплоиды), четырежды (4n - тетраплоиды), пять раз (5n – пентаплоиды), 6 раз (6n – гексаплоиды) и т. д. Полиплоидия сопровождается увеличением размера растения, его органов, величины и веса семян, их биохимического состава и т.д. При полиплоидии наблюдаются отклонения от диплодиного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного – в половых. Полиплоидизация изменяет физиологические процессы, и обусловливает повышенное содержание ценных химических веществ в растениях. Полиплоиды устойчивы к заболеваниям.

Выделяют два типа полиплоидии: автополиплоидию и аллополиплоидию.

Общая биология 10-11 класс профильный уровень: в заданиях, упражнениях, тестах. Общая биология 9 класс: подготовка к ГИА ЕГЭ.

Образовательный блог учителя биологии Ивановой Ирины Анатольевны

Главная страница
Содержание блога
ЕГЭ по биологии 11 класс
ОГЭ (ГИА) по биологии 9 класс
Подготовительные курсы
Пособия по биологии
Пособия по химии
Вопросы и ответы
Полезные ссылки
Готовимся к контрольным
Круг чтения
Советы
Как работать с блогом
Визитка

вторник, 17 мая 2016 г.

Тритикале

Это первая искусственно созданная зерновая культура, полученная при скрещивании пшеницы с рожью. Слово "тритикале" (так называют пшенично-ржаные гибриды) состоит из первой части слова "тритикум" (название рода пшеницы) и второй части слова "секале" (название рода ржи).

Тритикале — удивительный гибрид, в котором удалось соединить лучшие наследственные качества традиционно возделываемых культур — пшеницы и ржи. Сорта тритикале, как и другие хлебные злаки, размножаются "в себе". Они не являются гибридами в полном смысле, то есть для их выращивания не требуется ежегодная закупка новых семян.

Материал презентации можно использовать при проведении уроков по селекции,подготовке учащихся к ЕГЭ.

Подготовка к ЕГЭ

Биологические задачи по селекции .

учитель биологии.

УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ :

При скрещивании самок гуппи с черным хвостом и самцов, имевшим красный хвост в F1 все рыбы были с красно-черными хвостами. В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса, один из которых (синий) был новым.

Объясните расщепление и определите генотипы родителей (в нашем случае генотип уже известен).

1. Родители записываются так:

Сначала пишется знак PP (родители), потом признаки самки, значок "х" и признаки самца. При этом слова самец и самка опускаются, поскольку понятно, что слева самка, а справа - самец.

РР черный хвост х красный хвост

Значит самка с черным хвостом скрещена с краснохвостым самцом.

Если известны гены, то можно обозначение генов написать ниже ( пример 1 ):

РР черный хвост х красный хвост ааВВ и АAbb

В этом примере цвет каждого хвоста обозначается двумя генами - A и B, но расными аллелями - доминантными (А и В) и рецессивными (а и в).

Гены окраски хвоста находятя в половых хромосомах, но мы для удобства представим, что эти гены находятся в аутосомах и не будет разницы в фенотипах между самцами и самками. Таким образом, у обоих полов будет одинаковый фенотип в F1 и одинаковое расщепление в F2.

После записи признаков родителей можно привести фотографии рыб (если они есть).

2. Потомство первого поколения записывается как F1.

F1 красно-черные Aa Bb

3. Второе поколение (гибрид F1xF1) записывается как F2 и т.д. (F3, F4 . ).

Соответственно, нарисовав решетку Пиннета (см. ниже), получаем следующее расщепление в F2:

F2 AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb,

где выделяются 4 цветовых типа хвоста

(AABB AABb AaBB AaBb) - красно-черные

(aaBB aaBb) - черный хвост

(AAbb Aаbb) - красный хвост

aabb - синие (новый фенотип)

в соотношении генотипов 4 : 2 : 2 : 1 и фенотипов 9 : 3 : 3 : 1.

Теперь разберем пример 2, когда эти гены находятся в половых хромосомах - X и Y.

Записывать условие задачи мы должны по-другому:

РР черный хвост х красный хвост

F1 XАXа (cамки) XАYB (самцы)

черный хвост красно-черный хвост

В F2 расщепление будет, соответственно, следующим:

все самки с черным хвостом

самцы с красно-черным хвостом

самцы с красным хвостом

Когда проводится анализирующее скрещивание (скрещивание с гомозиготной рецессивной формой, которая служит анализатором, поскольку образует только один тип гамет с рецессивными аллелями) - пишется Fa, когда возвратное (когда производят скрещивание потомства с одним из родителей) - Fв.

Генетические основы селекции. Примеры решения типовых задач

Задача 1 . Гибрид тритикале был получен путем скрещивания тетраплоидной пшеницы (4n) с диплоидной рожью (2n). Определите количество хромосом в генотипе тритикале, если у пшеницы 2n=14 и у ржи 2n=14.

Ответ : количество хромосом в генотипе тритикале равно 42.

Задача 2 . Определите количество хромосом в клетках аллополиплоида, полученного от скрещивания двух видов табака (2n=48) и (2n=24).

Решение . В генотипе одного вида табака содержится 48 хромосом (2n=48). В его гаметах содержится по 24 хромосомы (48:2=24). В генотипе второго вида табака содержится 24 хромосомы, а гаметы его имеют по 12 хромосом (24:2=12). После слияния гамет двух видов получен стерильный гибрид, в генотипе которого содержится 36 (24+12) хромосом. В результате полиплоидизации количество хромосом в клетках аллополиплоида составило 36х2=72.

Ответ : количество хромосом в клетках аллополиплоида равно 72.

Задача 3 . При скрещивании терна (2n=32) с алычой (2n=16) получен межвидовой плодовитый гибрид – домашняя слива. Составьте схему получения культурной сливы и определите количество хромосом в генотипе гибрида.

Схема получения культурной сливы:

Р ♀ алыча х ♂ терн

2n=16 2n=32 – набор хромосом до полиплоидизации

4n=32 4n=64 – набор хромосом после полиплоидизации

Количество хромосом в генотипе гибрида: 16+32= 48 .

Ответ : количество хромосом в генотипе гибрида равно 48.

Задача 4 . В результате многократного скрещивания 42-хромосомной (6n) пшеницы с многолетним сорняком – 14-хромосомным (2n) пыреем селекционеры получали стерильные гибриды. Генетик-селекционер Н.В. Цицин в результате отдаленной гибридизации создал многолетний высокоурожайный (до 70 ц/га), устойчивый к полеганию – пшенично-пырейный гибрид. Объясните стерильность первых гибридов, которые получены после слияния гамет пшеницы и пырея. Объясните также плодовитость пшенично-пырейного гибрида после удвоения хромосом первых гибридов. Сколько пшеничных и пырейных хромосом содержали его гаметы.

Ответ : гаметы пшенично-пырейного гибрида содержали42 пшеничных хромосомы и 14 пырейных хромосом.

Пример биологических задач:

3. Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?

Читайте также: