Мутации в процессе селекции и межвидовое скрещивание

Демонстрация таблицы с изображением мутантных форм убеждает школьников в больших возможностях мутагенеза. Учитель отмечает успехи селекции, полученные в нашей стране с помощью методов радиационного и химического мутагенеза: созданы мутантные формы пшеницы, томатов, хлопчатника, картофеля, кукурузы и др. За рубежом радиационной селекцией созданы сорта ячменя, овса, гороха, фасоли, горчицы, арахиса, томатов и других культур, обладающих новыми свойствами.

К числу мутаций хромосомного типа относят полиплоидию. Для ознакомления с ней как с методом селекции учитель просит школьников вспомнить это явление, дать характеристику. Демонстрация моделей полиплоидных огурцов, свеклы убеждает учащихся в том, что кратное увеличение числа хромосом сопровождается возрастанием массы семян и плодов, что ведет к повышению урожайности сельскохозяйственных растений. Учитель кратко раскрывает методы получения полиплоидов обработкой семян химическими веществами в период прорастания. Так получена полиплоидная гречиха. Скрещивание форм с разным набором хромосом, например тетраплоидного и диплоидного арбуза, свеклы, сопровождается получением триплоидных растений, которые характеризуются высокой урожайностью, хорошими вкусовыми качествами, отсутствием семян. Получить потомство от подобных полиплоидов сложно, однако выращивание их экономически выгодно.

На втором уроке продолжается изучение методов селекции растений. После проверки знаний форм отбора и метода мутагенеза учитель напоминает о методе скрещивания для изменения признаков, увеличения генетического разнообразия исходных форм и повышения эффективности отбора. Учащиеся должны с генетических позиций объяснить значение метода скрещивания для селекции. Они знают, что в результате скрещивания в генотипе объединяются гены родителей, благодаря чему в одном организме можно добиться сочетания, например, таких признаков, как высокая урожайность и устойчивость к болезням, высокое содержание белков в зерне и др.

Важно отметить, что метод скрещивания применяется в селекции с давних пор, хотя до открытия законов наследования Менделем он использовался вслепую. В настоящее время на основе знания законов наследования, доминантных и рецессивных генов, роли генотипа и среды в формировании фенотипа можно заранее предсказывать и планировать нужные признаки в потомстве на основе подбора исходных форм и их скрещивания. Восстановление знаний генотипа как целостной системы служит основой для рассмотрения скрещивания как источника новообразований, получения в потомстве новых хозяйственно ценных признаков.

Затем учитель говорит о больших возможностях метода скрещивания, поскольку его можно проводить как между сортами одного вида, так и между видами, а также между линиями; можно осуществлять самоопыление. Все эти виды скрещивания определяют разные направления селекции растений.

Сначала учитель рассматривает скрещивание разных сортов для получения комбинативной изменчивости. Оно наиболее распространено в селекции и лежит в основе создания многих высокоурожайных сортов растений, например сортов пшеницы Безостая-1, Кавказ, Аврора.

Затем учитель вводит определение отдаленной гибридизации, в основе которой лежит скрещивание растений разных видов, а иногда и родов, способствующее получению новых форм. В качестве примера называется новая форма – тритикале, полученная от скрещивания ржи с пшеницей, совмещающая в себе признаки этих культур. Учащиеся могли слышать о скрещивании пшеницы с пыреем, благодаря которому был получен высокопродуктивный и устойчивый сорт. Важно подчеркнуть, что скрещивание хотя и ведется в определенном направлении, но без отбора не может дать ожидаемого результата, оно эффективно лишь совместно с отбором.

Учитель подчеркивает, что межвидовое и межродовое скрещивание используются не часто, так как потомство нередко оказывается бесплодным. Учащиеся осознают задачу селекции – преодолеть бесплодие гибридов, выяснить причины данного явления. В связи с рассмотрением вопроса о преодолении бесплодия учитель сообщает причину бесплодия – нарушение мейоза (хромосомы от особей разных видов негомологичны и не могут поэтому конъюгировать). Русский ученый Г. Д. Карпеченко нашел способ преодоления бесплодия на основе удвоения числа хромосом и получения полиплоида для того, чтобы у каждой хромосомы появился свой гомолог. Эти сведения даются лишь для ознакомления.

Веб страница: Горящие тур - честная стоимость!.


Учителю биологии на заметку:

Самоопыление и его роль
Достижения селекции растений в нашей стране
Мичурин и его последователи
Селекция животных и микроорганизмов
Получение чистых линий
Успехи селекции животных. Селекция микроорганизмов
Взаимоотношения организма и среды
Задачи темы Основы экологии
Задачи экологии. Экологические факторы
Интенсивность экологических факторов
Абиотические факторы
Методика обучения общей биологии