"Биология (базовый уровень)", Каменский А.А., Касперская Е.К., Сивоглазов В.И.
Селекция — наука о создании и улучшении сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Она нужна сельскому хозяйству, медицине, пищевой промышленности и другим отраслям, потому что помогает получать организмы с высокой урожайностью, устойчивостью к болезням и подходящими качествами. Основой селекции служит наследственная изменчивость, а главные приёмы — искусственный отбор и гибридизация.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Селекция — наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Её цель — получить организмы с полезными для человека свойствами: высокой продуктивностью, устойчивостью или особым качеством продукции. Поэтому селекция важна для сельского хозяйства, медицины, пищевой промышленности и других отраслей.
Сорт — созданная человеком группа культурных растений с наследственно закреплёнными признаками, отличающими её от других групп того же вида. К таким признакам относятся размер и вкус плодов, сроки созревания, урожайность и устойчивость к болезням. Сорт сохраняет свои свойства при правильном размножении.
Гибридизация — скрещивание организмов, различающихся наследственными признаками, для объединения этих признаков у потомства. Например, можно скрестить растение с крупными плодами и растение, устойчивое к засухе. Получившиеся гибриды становятся материалом для дальнейшего отбора.
Искусственный отбор — выбор человеком организмов с нужными признаками для размножения и получения потомства. Селекционер оставляет не все растения, а только наиболее подходящие по заданным свойствам. Так полезные признаки постепенно становятся более распространёнными и могут закрепиться в сорте.
Селекция появилась задолго до того, как люди узнали о генах. При переходе к земледелию человек оставлял для посева семена растений с крупными плодами, хорошим вкусом или удобными сроками созревания. Из поколения в поколение такие растения размножались чаще, поэтому полезные признаки постепенно накапливались. Так возникла первоначальная, ещё не научная селекция.
Современная селекция опирается на знания о наследственности и изменчивости. Наследственность позволяет признаку переходить от родителей к потомкам, а изменчивость создаёт различия между особями. Если различие наследственное, его можно использовать как материал для отбора. Изменение, вызванное только поливом, температурой или составом почвы, обычно не закрепится в потомстве.
Искусственный отбор бывает массовым и индивидуальным. При массовом отбирают группу растений по фенотипу, то есть по наблюдаемым признакам, объединяют их семена и выращивают следующее поколение. При индивидуальном выбирают отдельное растение, получают от него потомство отдельно и оценивают уже не только родителя, но и его наследников. Такая проверка помогает отличить устойчивый признак от случайного проявления.
Гибридизация нужна для сочетания ценных признаков разных растений. После скрещивания наследственные факторы распределяются у потомков по-разному, поэтому в одном поколении появляются разные сочетания признаков. Это называют расщеплением признаков. Селекционер отбирает подходящие растения, проверяет их потомство и повторяет работу, пока нужное сочетание не станет устойчивым.
| Метод | Что делает селекционер | На чём основан | Результат или применение |
|---|---|---|---|
| Массовый отбор | Выбирает группу растений с нужными признаками и использует их семена | На наследственной изменчивости и оценке фенотипа | Улучшение популяции по общему признаку, например урожайности или засухоустойчивости |
| Индивидуальный отбор | Выбирает отдельные растения и отдельно проверяет их потомство | На наследовании признаков и сравнении семей | Получение линий и сортов с более точно закреплёнными свойствами |
| Внутривидовая гибридизация | Скрещивает разные сорта или формы одного вида | На объединении наследственных признаков совместимых родителей | Создание потомства с новыми сочетаниями полезных признаков |
| Отдалённая гибридизация | Скрещивает организмы разных видов или родов | На использовании более далёких наследственных различий | Передача признаков, которых нет у культурного вида, например устойчивости |
Сначала определяют цель: например, получить устойчивость к засухе или крупные плоды. Затем выбирают подходящий метод и оценивают не только внешний вид растений, но и свойства их потомства. На практике массовый и индивидуальный отбор часто сочетают с гибридизацией.
В популяции растений есть наследственные различия по устойчивости к засухе. Нужно получить группу растений, устойчивую к засухе, с помощью массового отбора. Поскольку требуется именно группа, отдельное ведение потомства каждого растения не обязательно.
Ответ: после повторного массового отбора доля устойчивых растений в группе возрастёт. Полученную группу можно использовать как основу улучшенной популяции.
Один сорт даёт крупные плоды, но часто поражается болезнью, а другой устойчив к болезни, но имеет мелкие плоды. Требуется объединить оба признака. Для этого нужно не просто выбрать один из исходных сортов, а создать новое потомство.
Ответ: план основан на гибридизации и последующем индивидуальном отборе. Новый сорт можно выделить только после проверки устойчивости признаков в следующих поколениях.
После скрещивания двух сортов в потомстве наблюдается расщепление по размеру плодов и устойчивости к болезни. Нельзя сразу считать все растения с нужным сочетанием новым сортом, потому что внешне подходящий признак может не закрепиться. Потомки одного растения также могут различаться между собой.
Ответ: дальнейшая работа должна включать индивидуальный отбор и испытание потомства в нескольких поколениях. Только стабильная линия может стать основой нового сорта.
Селекция — это только отбор. Так считают, потому что отбор заметнее всего в готовом описании работы. На деле селекционер также получает наследственную изменчивость, проводит гибридизацию и проверяет потомство.
Массовый и индивидуальный отбор одинаковы. Ошибка возникает, если не учитывать, сколько растений и семей сравнивают. Проверьте себя: при массовом отбирают группу, а при индивидуальном ведут отдельное потомство каждого выбранного растения.
Признак гибрида обязательно сохранится у всех потомков. Такое предположение не учитывает расщепление наследственных признаков после скрещивания. Нужно продолжать отбор и проверять несколько поколений.
Любой заметный признак наследуется. Внешний вид растения может измениться из-за почвы, освещения, полива или температуры. Чтобы проверить наследуемость, сравнивают потомство и выращивают растения в сопоставимых условиях.
Для понимания селекции нужны знания о наследственности и изменчивости, а также представление о передаче признаков от родителей потомкам. Эти понятия объясняют, почему одни особенности можно закрепить отбором, а другие исчезают после изменения условий среды.
Тема связана с генетикой, которая раскрывает механизмы наследования, и с биотехнологией, использующей организмы и их клетки. Она также помогает понять эволюцию и способы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Чем селекция отличается от простого выращивания растений?
При обычном выращивании человек получает урожай уже имеющегося сорта. Селекционер целенаправленно выбирает организмы с нужными наследственными признаками, скрещивает их и проверяет потомство, чтобы создать или улучшить сорт.
Почему селекционеру важна наследственная изменчивость?
Наследственная изменчивость создаёт различия между организмами, которые могут передаваться потомкам. Благодаря этому селекционер выбирает нужные варианты и закрепляет их в следующих поколениях.
Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
При массовом отборе выбирают сразу группу растений с нужным внешним проявлением признака и используют их семена. При индивидуальном отбирают отдельные растения, отдельно получают их потомство и проверяют, сохранился ли признак.
Зачем скрещивают растения с разными полезными признаками?
Гибридизация позволяет объединить признаки родителей в одном потомстве. Например, от одного сорта можно получить крупные плоды, а от другого — устойчивость к болезни.
Почему после гибридизации нужно продолжать отбор?
У гибридов признаки могут по-разному сочетаться и расщепляться в потомстве. Поэтому подходящие растения отбирают в нескольких поколениях и проверяют, стало ли нужное сочетание наследственно устойчивым.
§ 29. Селекция. Этапы развития селекции. Селекция растений
