"Биология (базовый уровень)", Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. и др. /Под ред. Пасечника В.В.
Селекция животных — это получение и размножение особей с ценными наследственными признаками: высокой продуктивностью, выносливостью, быстрым ростом. Для этого человек отбирает лучших животных, изучает их происхождение и потомство, применяет разные виды скрещивания. Близкородственное скрещивание помогает закрепить признаки, но несёт риск вредных аллелей. Межпородное скрещивание может дать эффект гетерозиса, а искусственное осеменение позволяет широко использовать генетически ценного производителя.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Искусственный отбор — выбор человеком животных с нужными наследственными признаками для дальнейшего размножения. Оценивают, например, молочную продуктивность коров или скорость роста овец. Такой отбор постепенно изменяет состав размножающейся группы и свойства её потомства.
Близкородственное скрещивание — скрещивание животных, имеющих общих предков. У родственников выше вероятность получить одинаковые аллели одного гена, в том числе рецессивные. Поэтому метод помогает закреплять признаки, но одновременно повышает риск проявления скрытых вредных аллелей.
Неродственное скрещивание — скрещивание животных одной породы, не состоящих в близком родстве. В отличие от близкородственного, оно уменьшает вероятность совпадения одинаковых вредных рецессивных аллелей. Метод поддерживает разнообразие наследственного материала внутри породы.
Гетерозис — повышенная жизнеспособность и продуктивность потомства первого поколения при скрещивании генетически различающихся форм. Гибриды могут быстрее расти, лучше использовать корм или быть устойчивее родителей. Эффект особенно заметен в первом поколении и не всегда сохраняется при дальнейшем разведении.
Селекция животных имеет особенности, потому что большинство животных рождает меньше потомков, чем многие растения образуют семян. Кроме того, у животных поколения сменяются медленнее, поэтому результат скрещивания нельзя быстро проверить на многочисленном потомстве. Селекционеру приходится дольше вести наблюдения и сохранять ценных производителей. Из-за этого каждая ошибка в выборе родителей может задержать получение нужного результата.
Индивидуальный отбор основан на сравнении отдельных животных, но одного внешнего признака недостаточно. Продуктивность может зависеть не только от генотипа, но и от кормления, содержания, возраста или состояния здоровья. Поэтому учитывают родословную: она показывает, встречались ли нужные признаки у предков. Затем оценивают потомство, ведь именно оно помогает проверить, насколько стабильно животное передаёт свойства своим детям.
Близкородственное скрещивание повышает вероятность того, что потомок получит одинаковые аллели от обоих родителей. Если среди них есть аллели, связанные с ценным признаком, его проявление и закрепление становятся более вероятными. Однако тот же механизм может привести к встрече двух вредных рецессивных аллелей. Снижение жизнеспособности, плодовитости и продуктивности при чрезмерном инбридинге называют инбридинговой депрессией.
Неродственное скрещивание внутри породы и межпородное скрещивание применяют, когда нужно объединить разные полезные свойства. Например, потомству можно передать продуктивность одной породы и выносливость другой. Генетически различающиеся родители нередко дают жизнеспособных и продуктивных гибридов первого поколения, то есть проявляется гетерозис. Искусственное осеменение усиливает возможности отбора: сперму ценного производителя используют для получения потомства от большого числа самок.
| Метод | На каких животных основан | Цель и ожидаемый результат | Ограничения и риски |
|---|---|---|---|
| Индивидуальный отбор | На отдельных животных с выраженными признаками | Получение потомков с нужной продуктивностью и качествами | Признаки зависят от среды; нужно изучать родословную и потомство |
| Близкородственное скрещивание | На животных, имеющих общих близких предков | Закрепление ценных наследственных признаков | Проявление вредных рецессивных аллелей и инбридинговая депрессия |
| Неродственное скрещивание внутри породы | На животных одной породы, не состоящих в близком родстве | Сохранение разнообразия и сочетание полезных признаков | Нужное сочетание признаков не всегда передаётся потомкам |
| Межпородное скрещивание | На животных разных пород | Объединение качеств пород и получение эффекта гетерозиса | В следующих поколениях признаки могут расщепляться |
| Искусственное осеменение | На большом числе самок и генетически ценном производителе | Быстрое распространение ценных наследственных признаков | Требует точного отбора производителя и соблюдения технологии |
При работе с таблицей сначала определите, кто является родителями и насколько они генетически различаются. Затем сопоставьте цель метода с ожидаемым результатом и отдельно проверьте возможные риски. Один метод может сочетаться с другим: например, ценного производителя сначала выбирают индивидуально, а затем используют для искусственного осеменения.
В хозяйстве оставляют для размножения коров с наиболее высокой молочной продуктивностью. Нужно определить применяемый метод и назвать дополнительные сведения, которые следует учесть. Высокая продуктивность является признаком самих животных, но её нельзя автоматически считать только наследственным свойством.
Ответ: применён искусственный индивидуальный отбор. Дополнительно нужно изучить родословную коров и качество их потомства, чтобы отличить наследственно высокую продуктивность от результата хорошего ухода.
Заводчик скрещивает родственных животных, чтобы закрепить выраженный признак породы. Требуется объяснить ожидаемый результат и возможное отрицательное последствие. В условии прямо указано родство родителей, поэтому сначала нужно распознать тип скрещивания.
Ответ: ожидается закрепление нужного наследственного признака. Возможное отрицательное последствие — снижение жизнеспособности, плодовитости или продуктивности потомства из-за проявления вредных рецессивных аллелей.
Две породы скрещивают, чтобы получить потомство, сочетающее высокую продуктивность одной породы с выносливостью другой. Нужно объяснить успех первого поколения и причину возможной нестабильности результата. Здесь речь идёт о межпородном скрещивании, а не о простом отборе внутри породы.
Ответ: первое поколение может быть успешным благодаря сочетанию полезных признаков и эффекту гетерозиса. Нельзя считать результат автоматически устойчивым, потому что в следующих поколениях признаки могут разделиться и проявиться в других комбинациях.
Ошибка 1. Считать, что любой отбор сразу меняет наследственность отдельного животного. Так думают, потому что путают особь и группу: отбор не переписывает генотип выбранной особи, а изменяет состав размножающейся группы. Проверка проста: спросите себя, изменился ли генотип животного или изменились частоты наследственных вариантов в потомстве.
Ошибка 2. Смешивать близкородственное и неродственное скрещивание. Ошибка возникает, если не определить степень родства родителей. Проверьте себя по вопросу: есть ли у них общие близкие предки; если есть, повышается вероятность одинаковых аллелей, а если нет — это неродственное скрещивание внутри породы.
Ошибка 3. Считать близкородственное скрещивание всегда полезным. Его применяют для закрепления признаков, но тот же механизм усиливает проявление вредных рецессивных аллелей. Чтобы не ошибиться, называйте вместе с преимуществом и риск инбридинговой депрессии.
Ошибка 4. Полагать, что гетерозис обязательно сохраняется в следующих поколениях. Успех гибридов первого поколения часто принимают за постоянное свойство всей линии. Проверьте рассуждение: при дальнейшем размножении происходит расщепление признаков, поэтому преимущество может ослабнуть.
Для понимания селекции нужны знания о наследственной изменчивости, генотипе и фенотипе, а также о доминантных и рецессивных аллелях. Тема продолжает изучение искусственного отбора и наследования признаков и сопоставляется с селекцией растений. В дальнейшем эти знания помогут разобраться в породах животных, генетике популяций и применении биотехнологий в животноводстве.
Почему селекцию животных проводят медленнее, чем селекцию многих растений?
Животные обычно дают меньше потомков, а поколения у них сменяются медленнее. Поэтому селекционеру приходится дольше ждать, чтобы оценить признаки и качество потомства.
Зачем при отборе животных изучают их родословную и потомство?
Собственные признаки животного не всегда показывают, какие аллели оно передаст потомкам. Родословная и качество потомства помогают точнее оценить наследственную ценность производителя.
Чем близкородственное скрещивание отличается от неродственного?
При близкородственном скрещивании родители имеют общего предка и близкое родство, поэтому чаще встречаются одинаковые аллели. При неродственном скрещивании внутри породы родители не состоят в близком родстве, что снижает риск проявления вредных рецессивных аллелей.
Почему гетерозис может ослабнуть в следующих поколениях?
В первом поколении удачное сочетание генов поддерживается определённой комбинацией аллелей. При дальнейшем скрещивании гены перераспределяются, поэтому признаки могут расщепляться, а преимущество потомков — уменьшаться.
Как искусственное осеменение помогает селекционной работе?
Метод позволяет получить потомство от большого числа самок, используя сперму одного генетически ценного производителя. Так полезные наследственные признаки быстрее распространяются в стаде.
§66. Методы селекции животных
