Глава 6. Закономерности наследования признаков...................................................................................... 1 § 24. Гибридологический метод изучения наследственности. Первый и второй законы Менделя....... 2 § 25. Цитологические основы закономерностей наследования................................................................... 3 26. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя............................................................................... 5 § 27.Хромосомная теория наследственности................................................................................................ 7 § 28. Генетика пола.......................................................................................................................................... 9 § 29. Генотип как целостная система............................................................................................................ 11 30. Цитоплазматическая наследственность..................................................................................................13 Глава 7. Изменчивость и ее закономерности ........................................................................................... 14 § 31.
Точно так же периодическая система элементов Д. И. Менделеева предсказывала наличие еще не открытых элементов и их свойства. Высоко оценивая открытие Вавилова, коллеги назвали его Менделеевым в биологии. Наследственное варьирование признаков Рожь Пшеница Ячмень Овес Просо Кукуруза Рис Пырей Остистость соцветия Остистое Безостистое Короткоостистое + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Окраска растения Белая Красная Серо-зеленая + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Окраска зерна Темно-серая Фиолетовая + + + + +++ + + + + ++ ++ + Форма зерна Округлая Удлиненная + + + + + + + + + + + + + + + + Консистенция Мучнистая Стекловидная + + + + + + + + + + + + + + + + Образ жизни Озимый Полуозимый Яровой + + + + + + + + + + + + + + + + + + Скороспелость Поздняя Ранняя + + + + + + + + + + + + + + + + Гомологические ряды наследственной изменчивости а семействе злаковых (по Н. И. Вавилову) Н. И.
Вавилов указывал на применимость открытой им закономерности и к животным. Так, у грызунов существуют гомологические ряды изменчивости по окраске шерсти. Параллелизм наследственной изменчивости прослеживается и между далекими видами, хотя выражен менее полно. У млекопитающих наблюдается альбинизм и отсутствие шерсти, у птиц – альбинизм и отсутствие перьев, у рыб – отсутствие чешуи.
У животных обнаружены многие наследственные заболевания и уродства, сходные с наблюдаемыми у человека. На животных с такими аномалиями изучают болезни человека. Гемофилия бывает у кошек и мышей. Катаракта глаза – у собак, лошадей, мышей и крыс. Врожденная глухота – у собак, мышей и морских свинок. Сходство наследственной изменчивости самых разнообразных Растений и животных, в том числе далеких видов, ярко свидетельствует о наличии единого творческого замысла Создателя.
Принцип, по которому был составлен ряд свойств растений или животных одного вида, проявился во внешнем виде и строении множества других видов. 1. Что называют селекцией в широком и узком смыслах? 2. Какие процессы носят название одомашнивания? Приведите примеры. 3. Что необходимо для наиболее полного проявления свойств сортов и пород организмов? 4.
Охарактеризуйте семь основных центров доместикации. 5. Сформулируйте закон гомологических рядов, приведите примеры. Каким образом закономерности, открытые Вавиловым, связаны с сотворением мира? § 35. Методы современной селекции Основными методами селекции являются гибридизация и отбор. Как правило, эти методы комбинируют.
В зависимости от способа размножения вида применяют массовый или индивидуальный отбор. Среди перекрестно-опыляемых растений обычно проводится массовый отбор в нескольких поколениях. Многократность отбора позволяет выявить гомозиготные особи по интересующему признаку. Индивидуальный отбор удобно проводить у самоопыляющихся растений. В селекции животных по причине малочисленности потомства применим только индивидуальный отбор.
Для оценки наследственных признаков гибридов в их потомстве выделяют чистые линии – группу особей (популяцию), гомозиготных по исследуемой группе признаков. У растений чистые линии обычно получают посредством самоопыления. Для получения гомозиготных животных применяют близкородственное скрещивание. Этот вид скрещивания резко снижает жизнеспособность и плодовитость потомства, но вместе с тем закрепляет новые полезные признаки отдельных особей.
В чистых линиях признаки проявляются наиболее полно. После получения чистой линии отбор перестает действовать вследствие гомозиготности популяции. Для дальнейшего совершенствования признаков проводят гибридизацию лучших чистых линий, которая дает неоднородность сорта по генотипу и материал для дальнейшего отбора. Исходные линии Гибрид Проявление гетерозиса у кукурузы Гетерозис, его значение в селекции. Гибриды чистых линий иногда по ряду признаков существенно превосходят родительские особи. Этот эффект получил название гетерозиca , или гибридной силы. На явление гетерозиса в первом поколении гибридов растений указывал еще в XVIII в. академик Российской Академии наук, ботаник И. Кельрейтер. Интенсивное применение гетерозиса в селекции началось только в 1930-х годах. Классическим примером гетерозиса является мул – гибрид лошади и осла, отличающийся большой силой, выносливостью и продолжительной жизнью. Гибрид одногорбового и двугорбового верблюдов – нар – также превосходит родительские особи по силе и выносливости. От скрещивания дюрокджерсейских и беркширских свиней выведена порода свиней, очень быстро набирающих вес. Гетерозисные гибриды животных бесплодны, для их воспроизводства необходимо поддерживать чистые родительские линии путем близкородственных скрещиваний. В растениеводстве гетерозис наблюдается, например, при скрещивании генетически отличающихся чистых линий кукурузы. Растения чистых линий низкорослы и малоурожайны. Их гибриды проявляют гетерозис вследствие комбинирования благоприятных генов исходных особей. Урожайность гетерозисного гибрида кукурузы в 1,5-2 раза превосходит урожайность исходных сортов. К сожалению, эффект гибридной силы снижается уже в следующем поколении – часть благоприятных генов переходит из доминантного в рецессивное состояние и не проявляется в фенотипе. Поэтому в сельском хозяйстве поддерживают самоопыляющиеся чистые линии. Путем их перекрестного опыления получают семена, проявляющие при посеве гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Генотип многих культурных растений содержит более двух наборов хромосом – они полиплоидны. Некоторые полиплоиды обладают быстрым ростом, высокой урожайностью, повышенной устойчивостью к Действию неблагоприятных факторов, более активным синтезом органических веществ. Высокие характеристики достигаются Многократностью набора доминантных генов, обусловливающих проявление благоприятных признаков (их полимерией). Дублирование набора хромосом защищает организм от влияния вредных мутаций. Природный полиплоид мягкая пшеница содержит в генотипе шестикратный набор хромосом родственных злаков, твердая пшеница – четырехкратный.