Скрещивание капусты и редьки
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 21.09.2024
А4. Знание центров происхождения культурных растений необходимо для:
Подбора исходного материала для получения нового сорта;
Изучения движущих сил эволюции;
Создания средств защиты от вредителей;
Разработки способов защиты от действия мутагенных факторов.
А5. Назовите растения, родиной которых был Южноамериканский центр.
1) картофель, томаты, арахис;
2) рис, сахарный тростник;
3) соя, просо, чай;
4) маслины, чечевица, капуста.
А6. Назовите растения, родиной которых был Средиземноморский центр.
1) кукуруза, хлопчатник, какао, фасоль;
2) рис, сахарный тростник;
3) пшеница, рожь, виноград;
4) маслины, горох, капуста, лен.
А7. Собаки породы немецкая овчарка и собаки породы кавказская овчарка:
Разных семейств 3) одной популяции
Разных видов 4) одного вида
А8. Домашние животные, в отличие от своих диких предков, характеризуются:
Г.Д. Карпеченко в 1924 году обработал колхицином стерильный гибрид капусты и редьки. Колхицин вызвал нерасхождение хромосом гибрида при гаметогенезе. Слияние диплоидных гамет привело к получению полиплоидного гибрида капусты и редьки (капредьки). Эксперимент Г.Д.Карпеченко можно проиллюстрировать следующей схемой.
I.До действия колхицином.
II.После действия колхицином и искусственного удвоения хромосом:
Одной из причин сахарного диабета является недостаток в организме инсулина — гормона поджелудочной железы. Инъекции инсулина, выделенного из поджелудочных желёз свиней и крупного рогатого скота, спасают миллионы жизней, однако у некоторых пациентов приводят к развитию аллергических реакций. Оптимальным бы решением было бы использование человеческого инсулина. Методами генной инженерии ген инсулина был встроен в ДНК кишечной палочки. Бактерия начала активно синтезировать инсулин. В 1982 году инсулин человека стал первым фармацевтическим препаратом, полученным с помощью методов генной инженерии.Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови. Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. Таким образом, инсулин оказывает многогранное влияние на обменные процессы практически во всех тканях.
Важным методом селекции является гибридизация (скрещивание). Отдалённая гибридизация заключается в скрещивании разных видов. В растениеводстве с помощью отдалённой гибридизации создана новая зерновая культура — тритикале, гибрид ржи с пшеницей. Классическим примером получения межвидовых гибридов в животноводстве является мулл.
Метод, посредством которого были выведены микроорганизмы для получения и использования в лечебных целях инсулина, гормона роста, интерферона.
Удобными объектами биотехнологии являются микроорганизмы, имеющие сравнительно просто организованный геном, короткий жизненный цикл и обладающие большим разнообразием физических и химических свойств. Этим и занимается новое направление в биотехнологии — генная инженерия. На базе методов генной инженерии в настоящее время уже сформировалась отрасль фармацевтической промышленности, вырабатывающей биологически активные вещества и препараты: инсулин, интерферон, некоторые ферменты и пептидные гормоны.
Человеческий ген, встроенный в геном бактерий, обеспечивает синтез гормона (гормона роста), инъекции которого используются при лечении карликовости и восстанавливают рост больных детей почти до нормального уровня.
Интерферон – защитный белок, вырабатываемый клетками млекопитающих и птиц в ответ на заражение их вирусами. При заражении клетки вирус начинает размножаться. Клетка-хозяин одновременно с этим начинает продукцию интерферона, который выходит из клетки и вступает в контакт с соседними клетками, делая их невосприимчивыми к вирусу. Интерферон не обладает прямым противовирусным действием, но вызывает такие изменения в клетке, которые препятствуют, в том числе и размножению вируса.
Штамм – популяция одного вида выделенная из какого-либо одного источника.Штамм – это генетически однородное потомство микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших) или клеток культуры тканей эукариот, обладающее определенными признаками.
В современных условиях развитие общества важное значение имеет интенсификация сельскохозяйственного производства, т.е.получение максимального количества продукции при минимальных затратах. С этой целью создаются высокопродуктивные породы животных и сортов растений, устойчивые к экстремальным условиям среды, к болезням и вредителям, обладающие определёнными необходимыми качествами.
Порода, сорт или штамм — это совокупность особей одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными свойствами.
Аутбридинг – неродственное скрещивание растений или животных, относящихся к разным линиям внутри породы или сорта, к разным сортам или породам и, наконец, к разным видам или родам. Аутбридинг переводит вредные мутации в гетерозиготное состояние, тем самым, оказывая положительное влияние на организм. Нередко аутбридинг сопровождается явлением гетерозиса. Большинство сортов и пород получено в результате многоступенчатого скрещивания, которое длится по нескольку лет.
Полиплоидия, т. е. кратное увеличение числа хромосом в клетках в результате нарушения их расхождения в митозе или мейозе. Соматические клетки таких организмов содержат 3n, 4n, 8n и т. п. хромосом в зависимости от того, сколько хромосом было в гаметах, образовавших этот организм. Полиплоидия часто встречается у бактерий и растений, но очень редко — у животных (тутовый шелкопряд). Полиплоидны три четверти всех культивируемых человеком злаков. Если гаплоидный набор хромосом (n) для пшеницы равен 7, то основной сорт, разводимый в наших условиях, — мягкая пшеница — имеет по 42 хромосомы, т. е. 6n.
Полиплоидные растения имеют более широкую норму реакции и, следовательно, легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям внешней среды. Полиплоидные формы известны в декоративном цветоводстве, например, тюльпаны, нарциссы, гладиолусы, имеющие очень крупные цветки.
Гетерозис – явление мощного развития гибридов первого поколения, полученных при скрещивании чистых линий, одна из которых гомозиготна по доминантным, другая – по рецессивным генам. Этот приём применяется для получения как животных гибридов (мул, лошак, циплята-бройлеры, рыба бестер), так и растительных гибридов (длинноплодные типличные огурцы, крупнозёрная кукуруза). У растений при семенном размножении гетерозисные гибриды дают расщепление; при вегетативном – в течение нескольких поколений сохраняют свои свойства. У полиплоидных форм гибридов гетерозис сохраняется и при семенном размножении.
Генная инженерия – искусственное целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.
Основной метод — выделение необходимых генов, их клонирование и введение в новую генетическую среду. Метод включает следующие этапы работы:
- выделение гена его объединение с молекулой ДНК клетки, которая сможет воспроизводить донорский ген в другой клетке (включение в плазмиду);
- введение плазмиды в геном бактериальной клетки — реципиента;
- отбор необходимых бактериальных клеток для практического использования;
- исследования в области генной инженерии распространяются не только на микроорганизмы, но и на человека. Они особенно актуальны при лечении болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе, в системе свёртывания крови, в онкологии.
Микробиологический синтез – получение микробной массы, богатой белками. Микробную массу выращивают на отходах сельскохозяйственного производства (кочерыжки кукурузы, отходы свекольной промышленности), на продуктах нефтепереработки, на отходах древесины, торфа, опилках, соломе, этиловом и метиловом спиртах. Из одной тонны жидких парафинов нефти микроорганизмы образуют около тонны биомассы.
| Получение растений методом культуры клеток и тканей моркови | ||||
| Корнеплод моркови и группа клеток корнеплода | Выделенные клетки в питательной среде | Деление клеток и | ||
Методы культуры тканей дают возможность получать гаплоидные растения из пыльцевых зёрен или яйцеклеток. Такие растения не способны образовывать гаметы, однако обработка этих растений колхицином даёт возможность получать диплоидные плодовитые растения.
Вегетативное размножение на искусственных питательных средах позволяет почти бесконечно размножать одно растение из маленьких кусочков вегетативных органов. Такой метод размножения применяется для овощных, плодовых и декоративных культур. Современные методы позволяют отбирать не взрослые растения, обладающие теми или иными свойствами, а клетки, из которых потом выращивают полноценные растения.
Таким образом, клеточная инженерия — это направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток. Одним из распространённых методов селекции растений является метод гаплоидов — получения полноценных гаплоидных растений из спермиев или яйцеклеток. Получены гибридные клетки, совмещающие свойства лимфоцитов крови и опухолевых, активно размножающихся клеток. Это позволяет быстро и в нужных количествах получать антитела.
Этапы генной инженерии:
- Получение нужного гена – выделение природного гена (с помощью ферментов рестриктаз), или его искусственный синтез
- Извлечение плазмиды из бактериальной клетки
- Включение этого гена в молекулу ДНК – переносчика (плазмиду) – получение рекомбинантной ДНК
- Введение рекомбинантной ДНК в клетку, где она встраивается в её генетический аппарат
- Отбор трансформированных клеток, в геном которых включился переносимый ген
Конструирование новых генетических структур успешно реализуют два направления:
1) пересадка природных генов в ДНК бактерий или грибов;
2) встраивание искусственно созданных генов, несущих заданную информацию.
Генетический аппарат бактериальной клетки представлен одной хромосомой — гигантской кольцевой молекулой ДНК, которая имеет мелкие кольцевые молекулы ДНК — плазмиды (содержат специфические гены). Плазмиды способны размножаться без особого контроля со стороны основной хромосомы. При создании особых условий в одной клетке можно получить тысячи копий плазмиды.
Так же, как и у бактерий, с помощью методов генной инженерии можно изменять и наследственный материал эукариотических организмов. Такие генетически перестроенные организмы называются трансгенными или генетически модифицированными организмами (ГМО).
В природе существует бактерия, которая выделяет токсин, убивающий многих вредных насекомых. Ген, отвечающий за синтез этого токсина, был выделен из генома бактерии и встроен в геном культурных растений. К настоящему времени уже созданы устойчивые к вредителям сорта кукурузы, риса, картофеля и других сельскохозяйственных растений. Выращивание таких трансгенных растений, которые не требуют использования пестицидов, имеет огромные преимущества, потому что, во-первых, пестициды убивают не только вредных, но и полезных насекомых, а во-вторых, многие пестициды накапливаются в окружающей среде и оказывают мутагенное влияние на живые организмы.
Один из первых успешных экспериментов по созданию генетически модифицированных животных был произведён на мышах, в геном которых был встроен ген гормона роста крыс. В результате трансгенные мыши росли гораздо быстрее и в итоге были в два раза больше обычных мышей.
Крупнейший русский учёный — генетик Н.И. Вавилов внёс огромный вклад в селекцию растений. Он установил, что все культурные растения, выращиваемые сегодня в разных регионах мира, имеют определённые географические центры происхождения. Эти центры находятся в тропических и субтропических зонах, т.е. там, где зарождалось культурное земледелие. Он обнаружил, что в определённых районах земного шара сконцентрировано наибольшее разнообразие сортов того или иного культурного растения. Например, для картофеля, сладкого перца, томата и др. максимум генетического разнообразия связан с Южной Америкой. (Андийский или Южноамериканский центр). Н.И.Вавилов пришёл к выводу, что районы максимального разнообразия являются центрами происхождения данной культуры. Исходя из этого, он выделил семь таких центров. В зависимости от дробности подразделения территории сейчас обычно выделяют семь-восемь таких очагов.
В настоящее время установлены и главные центры происхождения домашних животных.
Бестер (по первым слогам слов белуга и стерлядь) гибрид двух видов рыб семейства осетровых, полученный путём искусственного скрещивания белуги. Впервые получен в 1952 году в СССР. Бестер сочетает быстрый рост белуги и раннее созревание стерляди. Длина до 1,8 м, масса до 30 кг. Плодовит.
Разместили прошлогодние варианты с решениями экзамена 2020 года по русскому языку, немецкому языку, физике, биологии, химии и географии
04.05.2017
Открываем математику в режиме тестирования
02.05.2017
Открываем физику в режиме тестирования
29.04.2017
Открываем биологию в режиме тестирования
24.05.2017
Открываем мировую историю в режиме тестирования
19.04.2017
Открываем немецкий язык в режиме тестирования
16.04.2017
Открываем английский язык в режиме тестирования
10.04.2017
Открываем испанский язык в режиме тестирования
05.04.2017
Открываем русский язык в режиме тестирования
01.02.2017
Здесь будет город-сад!
Задание 15 № 1816
Путем скрещивания капусты и редьки был получен гибрид, однако он оказался бесплодным. Для преодоления бесплодия количество хромосом в клетках данного гибрида было удвоено. Сколько хромосом содержат соматические клетки плодовитого капустно-редечного гибрида, если гаметы капусты содержат по 9 хромосом, а соматические клетки редьки — 18?
Известно, что гаметы капусты содержат 9 хромосом, гаметы редьки тоже содержат 9 хромосом, так как соматические клетки этого растения имеют 18 хромосом. Следовательно, гибрид этих двух растений будет иметь 18 хромосом в кариотипе. Для преодоления бесплодия количество хромосом в клетках данного гибрида было удвоено, чтобы у каждой хромосомы была гомологичная, значит, их получилось 36.
Межвидовые гибриды получаются в результате искусственного скрещивания организмов разных видов. Как правило, они обладают определенными качествами, полезными в хозяйственной деятельности человека.
Содержание статьи
- В чем причина бесплодия межвидовых гибридов
- Как получить гибрид
- Что такое гибридизация
Что такое межвидовая гибридизация – примеры
Человек скрещивает разные виды растений и животных между собой, чтобы получить организмы с особыми, ценными для него свойствами. К примеру, мул – гетерозисный гибрид осла и лошади и нар – гибрид одногорбого и двугорбого верблюдов – обладают большой выносливостью и силой. Гибриды диких горных баранов и тонкорунных овец дают шерсть высокого качества. Однако все межвидовые и межродовые гибриды обычно бесплодны.
Почему межвидовые гибриды обычно стерильны
Причина бесплодия отдаленных гибридов заключается в различии их хромосом. Каждая хромосома представлена только одним гомологом, в результате чего образование гомологичных пар (бивалентов) в мейозе становится невозможным. Т.е. мейотический фильтр, возникающий при отдаленной гибридизации, препятствует образованию нормальных половых клеток у особей и их половому размножению.
Хромосомы разного строения у межвидовых гибридов не способны конъюгировать. При нормальном течении мейоза гомологичные пары сближаются, частично обмениваются генами, после чего расцепляются и по нитям веретена деления расходятся к разным полюсам делящейся клетки. При скрещивании же отдаленных гибридов хромосомы, не имеющие пары, не расходятся к различным полюсам, а хаотично, произвольно попадают в формирующиеся гаметы. Такие половые клетки обычно нежизнеспособны.
Полиплоидия как метод преодоления бесплодия межвидовых гибридов
Один из главных методов преодоления бесплодия межвидовых гибридов – полиплоидия. При использовании такого метода веретено деления целенаправленно разрушают специальными веществами (к примеру, ядом колхицином), а удвоившиеся хромосомы в результате остаются в одной клетке. Гомологичные хромосомы в кратных наборах родительских особей конъюгируют между собой, что восстанавливает нормальное течение мейоза.
Полиплоидный гибрид капусты и редьки – пример успешного преодоления стерильности отдаленных гибридов
Впервые стерильность отдаленных гибридов преодолел путем полиплоидии русский генетик Г.Д. Карпеченко в 1924 году, получив межродовый гибрид редьки и капусты. Оба этих вида содержат в гаплоидном наборе по 9 хромосом. Гибрид с 18 хромосомами (9 от капусты и 9 от редьки) бесплоден, поскольку эти хромосомы в мейозе не конъюгируют. В полиплоидном, амфидиплоидном, гибриде, у которого по 18 хромосом от капусты и редьки, происходит конъюгация капустных хромосом с капустными, редечных – с редечными. Такой гибрид, напоминающий и капусту, и редьку, успешно плодоносит: его стручки представлены двумя состыкованными стручками, один из которых внешне похож на капустный, а другой – на редечный.
Читайте также: