Что это — чистые линии в биологии? Селекция на службе человека

В наше время активно развиваются биотехнологии и генетика. В России генетику и кибернетику в конце тридцатых годов прошлого века постигла плачевная судьба. «Народный» академик Трофим Денисович Лысенко, обласканный Советской властью, объявил генетику «продажной девкой империализма». Все разработки были прекращены, ученые, занимающиеся этой наукой, репрессированы. После 1956 года исследования были возобновлены. Для получения точных результатов опытов для генетических экспериментов необходимы генетически чистые линии животных и растений. Так что такое чистая линия в биологии?

Основное понятие о чистой линии

Чистая линия в генетике – это группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. (Из свободной энциклопедии).


Массовый отбор в селекции: примеры

Селекция позволяет вывести новые сорта. Индивидуальный и массовый отбор растений позволяет выбрать. ..

Таково определение чистой линии в биологии.

Эти организмы однородны, поскольку их генетический код идентичен. Они происходят от одного предка, либо у растений получены в результате самоопыления.

Выведением чистых линий селекционеры занимались задолго до появления генетики и понятии о генетическом коде. Например, знаменитая линия орловских рысаков. Изначально все они являлись потомками знаменитого Сметанки, рысака графа Орлова.

С помощью искусственного отбора в потомстве отбирались признаки, которые представляли интерес. Сейчас существует 11 чистых линий рысаков.

Так же выводились чистые линии кур с повышенной яйценоскостью и чистые линии коров, коз и других сельскохозяйственных животных. Что такое чистые линии и какое значение они имеют для сельского хозяйства? Это позволяет улучшать требуемые свойства животных, увеличивать их поголовье, получать продукцию нужного качества.


Составы шампуней для волос

Как часто вы моете волосы? Некоторые вынуждены проделывать эту процедуру ежедневно или через день. …

Естественный отбор в чистых линиях

Грегор Мендель, основоположник современной генетики, тоже интересовался, что такое чистые линии, и занимался их выведением у растений. Мендель использовал 22 подобные линии гороха. Исследуя изменчивость в организмах, он сформулировал свои знаменитые законы. Кроме того, он заметил, что чистые линии при естественном отборе часто нежизнеспособны.

В дикой природе при изменении внешних условий популяция с определенным набором генов часто не может быстро измениться.

Лабораторные мыши

Трудно переоценить, какое значение для науки имеют лабораторные мыши. Их используют и в клинических исследованиях, и как подопытных животных. Мыши заинтересовали исследователей, так как очень быстро размножаются. Лабораторные мыши были выведены в 19-м веке путем близкородственных скрещиваний (инбридинга). Через 18-20 поколений получаются животные, генетически абсолютно идентичные.

Их используют при исследованиях и в медицине. Поскольку они абсолютно идентичны, есть возможность сравнить группу, получающую определенный препарат, и контрольную. Причем результаты объективны и повторяются, чего невозможно достигнуть, используя обычных животных.

Правда, некоторые ученые считают, что называть лабораторных мышей чистой линией – это неправильно.

Особи одной группы могут внешне отличаться друг от друга. Это описывает понятие «норма реакции», т. е. возможный диапазон различия внешних признаков.

Так, что такое чистая линия, хорошо понятно также на примере самоопыления растений.

Использование в селекции чистых линий растений и животных совместно с современными методами генной инженерии обещают фантастические результаты. Может быть, отпадет необходимость убивать животных для получения мяса? Как в фантастических произведениях, животные будут давать мясо с живого тела? (Причем безболезненно?) Или мы будем иметь растения, не боящиеся вредителей и с повышенной урожайностью?

Основные понятия генетики — что это, определение и ответ

Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов.

Благодаря наследственности сохраняется однородность, единство вида, а изменчивость делает вид неоднородным, создаёт предпосылки для дальнейшего видообразования.

Наследственность — свойство организмов передавать свои признаки от одного поколения к другому.

Изменчивость — свойство организмов приобретать новые по сравнению с родителями признаки.

Хромосомы — нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.

Хромосома эукариот образуется из единственной и чрезвычайно длинной молекулы ДНК, которая содержит линейную группу множества генов.

Хромосомы прокариот — это ДНК-содержащие структуры в клетке без ядра.

Хромосома — это наиболее компактная форма наследственного материала клетки (по сравнению с нитью ДНК укорочение составляет примерно 1600 раз). У большинства эукариот ДНК скручивается до такой степени только на время деления. Хромосома может быть одинарной (из одной хроматиды) и двойной (из двух хроматид).

Хроматида — это нуклеопротеидная нить, половинка двойной хромосомы.

Центромера — это место соединения двух хроматид(перетяжка), к центромере присоединяются нити веретена деления. По сторонам от центромеры лежат плечи хромосомы (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Схема строения хромосомы в поздней профазе — метафазе митоза. 1 — хроматида; 2 — центромера; 3 — короткое плечо; 4 — длинное плечо.

В зависимости от места расположения центромеры хромосомы делят на:

● акроцентрические хромосомы, у которых центромера находится практически на конце, и второе плечо настолько мало, что его может быть не видно;

● субметацентрические

хромосомы с плечами неравной длины;

● метацентрические хромосомы, у которых центромера расположена посередине или почти посередине (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Типы строения хромосом

Гомологичные хромосомы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой

аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК.

При двуполом размножении одна гомологичная хромосома наследуется организмом от матери, а другая — от отца. Гомологичные хромосомы не идентичны друг другу. Они имеют один и тот же набор генов, однако они могут быть представлены как различными (у гетерозигот), так и одинаковыми (у гомозигот) аллелями, то есть формами одного и того же гена, ответственными за проявление различных вариантов одного и того же признака.

Например: АА — темные волосы (доминантная гомозигота), Аа — темные волосы (гетерозигота), аа — светлые волосы (рецессивная гомозигота).

Кроме того, в результате некоторых мутаций могут возникать гомологичные хромосомы, различающиеся наборами или расположением генов.

Расположение аллельных генов в гомологичных хромосомах

Кариотип — совокупность хромосом клеток какого-либо вида растений или животных. Он характеризуется постоянным для каждого вида числом хромосом, их размеров, формы, деталей строения. Кариотип любого вида специфичен и может являться его систематическим признаком.

Хромосомы делятся на две группы: аутосомы и половые хромосомы.

Аутосомы — парные хромосомы, одинаковые у мужских и женских организмов. Иными словами, кроме половых хромосом, все остальные хромосомы у раздельнополых организмов будут являться аутосомами. Аутосомы в кариотипе обозначаются порядковыми номерами.

Половые хромосомы — хромосомы, набор которых отличает мужские и женские особи.

Половые хромосомы обозначаются буквами X или Y. Отсутствие половой хромосомы обозначается цифрой 0. Пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы (XX), продуцирует гаметы, не отличающиеся по половым хромосомам. Этот пол называется

гомогаметным.

У пола, определяемого набором непарных половых хромосом (XY), половина гамет несёт одну половую хромосому, а половина гамет — другую половую хромосому. Этот пол называется гетерогаметным. У человека, как у всех млекопитающих, гомогаметный пол — женский (XX), гетерогаметный пол — мужской (XY) (см. Рисунок 4). У птиц, напротив, гетерогаметный пол — женский (ХУ), а гомогаметный — мужской (ХХ).

Рисунок 4. Кариотип мужчины

Гены, генотип и фенотип

Ген — функционально неделимая единица генетического материала, участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы транспортной или рибосомной РНК.

В широком смысле ген — участок ДНК, определяющий возможность развития отдельного элементарного признака.

Геном — совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В геноме каждый ген представлен лишь одним геном из каждой аллельной пары (только доминантным или только рецессивным).

Генотип — совокупность всех генов организма.

Генотип — совокупность наследственных признаков и свойств, полученных особью от родителей, а также новых свойств, появившихся в результате мутаций генов, которых не было у родителей.

Генотип складывается при взаимодействии двух геномов (яйцеклетки и сперматозоида) и представляет собой наследственную программу развития, являясь целостной системой, а не простой суммой отдельных генов.

Аллель — пара генов, определяющая признак.

Аллельные гены — гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом.

Локус — местоположение гена в хромосоме.

Гомозигота — организм, имеющий аллельные гены одной молекулярной формы (оба доминантные или оба рецессивные).

Гетерозигота — организм, имеющий аллельные гены разной молекулярной формы; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным.

Альтернативные признаки — два взаимоисключающих проявления признака (белая и пурпурная окраска цветов, жёлтая и зелёная окраска семян, гладкая и морщинистая поверхность семян, карие и голубые глаза).

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. Например, наследование групп крови у человека определяется тремя аллелями одного гена: I

0, IA, IB.

Рисунок 5. Определение групп крови

Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным.

Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным.

Чистая линия — группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В случае гена, имеющего несколько аллелей, все организмы, относящиеся к одной чистой линии, являются гомозиготными по одному и тому же аллелю данного гена. Чистыми линиями часто называют сорта растений, при самоопылении дающих генетически идентичное и морфологически сходное потомство. Аналогом чистой линии у микроорганизмов является штамм. Чистые линии у животных (например, породы собак) получают путём близкородственных скрещиваний в течение нескольких поколений. В результате животные, составляющие чистую линию, получают одинаковые копии хромосом каждой из гомологичных пар.

Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа.

Сюда относятся не только внешние признаки, но и внутренние: анатомические, физиологические, биохимические. Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т. е. свой фенотип, который сформировался в определённых условиях среды.

Чистолинейный метод в селекции кукурузы title={Чистолинейный метод селекции кукурузы}, автор={Джордж Харрисон Шалл}, журнал = {Zeitschrift f{\»u}r induktive Abstammungs- und Vererbungslehre}, год = {1911}, громкость = {5}, страницы = {331-332} }

  • G. Shull
  • Опубликовано 1 декабря 1911 г.
  • Биология
  • Zeitschrift für induktive Abstammungs- und Vererbungslehre

Взгляд на Springer

Два века изоляции/клонирования метод размножения

РЕЗЮМЕ Промышленная революция привела к замене массового крестьянского отбора индивидуальным отбором. В 1836 году Джон Ле Кутер по предложению испанского ботаника Мариано ЛаГаски систематизировал…

Университет Бирмингема Пожни то, что посеешь

  • Дэнни МакГоуэн, Хрисовалантис Василакис

  • Экономика

    9000 4
  • 2019

— совершенствование сельскохозяйственных технологий влияет на урбанизацию, провоцируя структурные изменения. Мы исследуем эти вопросы, используя естественный эксперимент в Соединенных Штатах…

Что посеешь, то и пожнешь: сельскохозяйственные технологии, урбанизация и структурные изменения

  • Дэнни Макгоуэн, Хрисовалантис Василакис

  • Экономика

    Политика исследований

  • 2019 9000 4

Гибридная кукуруза и нерешенный вопрос гетерозиса

  • Ж. Берлан

  • Медицина, биология

    Журнал генетики

  • 2018

Устойчивый успех «гибридной» кукурузы был достигнут за счет фермеров, общего благосостояния и биоразнообразия, а также в соответствии с требованиями промышленного сельского хозяйства к однородности урожая. город и Монополия заводчиков на воспроизводство.

Анализ сложных наследственных признаков у кукурузы (Zea mays L.) путем профилирования экспрессии с использованием микрочипов

  • Анна Ужаровска

  • Биология

  • 2007

Молекулярное исследование обоих сложных наследственных признаков, основанное на использовании высоких -технология микрочипов с пропускной способностью позволила идентифицировать отдельные гены и паттерны экспрессии генов, связанные с рассматриваемыми явлениями.

Расистское происхождение, расистские коннотации и чистота концепции «примеси» в эволюционной генетике человека

  • Kostas Kampourakis, E. Peterson

  • Биология

    Генетика

  • 2023

Утверждается, что используемая в настоящее время концепция примеси предполагает существование чистых или несмешанных категорий, которые являются проблематичным понятием, которое нарастает от расистского происхождения термина примесь.

Краткая история влияния генетики картофеля на селекцию тетраплоидных сортов картофеля для размножения клубнями

  • J. Bradshaw

  • Исследования картофеля

  • 2022

Основной культивируемый картофель (Solanum tuberosum) в основном размножается вегетативно посредством клубней. Поэтому селекционеры картофеля запланировали искусственную гибридизацию для получения…

Разведение диплоидного гибрида F1 картофеля для размножения из ботанических семян (TPS): сравнение с теорией и другими культурами

  • J. Bradshaw

  • Medicine

    Растения

  • 2022

В этой статье рассматривается прогресс и путь вперед в диплоидном размножении гибридного картофельного картофеля в соответствии с ожиданиями от теории инбридинга и скрещивания, а также опыта других…

НИЗКАЯ СТОИМОСТЬ СЕМЯН В БРАЗИЛИИ

Кукуруза – одна из самых выращиваемых зерновых культур на планете. Он представляет собой один из видов, представляющих наибольший экономический интерес, и предоставляет множество продуктов для применения в различных секторах,…

Гибридная кукуруза за пределами гетерозиса: чтение статей Джорджа Шулла о гибридной кукурузе (1908–1909)

  • Дж. Берлан

  • Journal of Genetics

  • 2021
9 0020 Теоретический вывод из первой статьи Шулля «Состав поля кукурузы» — задачей селекционера является «развитие и поддержание той гибридной комбинации, которая обладает наибольшим…0020 Реклама

1 из 11

Верхний обрезанный слайд

Скачать для чтения в автономном режиме

Наука

Теория чистых линий и выбор чистой линии

Реклама

Реклама

Pure Line Theory and Pure Line Selection

  1. SAM HIGGIN НИЖНИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТЕХНОЛОГИИ И НАУКИ, НАИНИ, АЛЛАХАБАД ОТДЕЛ СЕЛЕКЦИИ И ГЕНЕТИКИ ТЕМА: ТЕОРИЯ ЧИСТОЙ ЛИНИИ И ВЫБОР ЧИСТОЙ ЛИНИИ ПРЕДСТАВЛЕНО П. НИКИЛ 19МСКГПБ177 ОТПРАВЛЕНО: Доктор Б.Г.СУРЕШ КАФЕДРА ГЕНЕТИКИ И СЕЛЕКЦИИ
  2. • Эксперименты начаты в 1901 г. Выведено 19 чистых линий путем отбора отдельные бобы из смешанной партии семян 8 кг (обозначены как A,B,…,T) • Следил за отбором и среди этих чистых линий и отбирал самые маленькие и самые большие бобы (семена). посажены те отобранные семена. Чистая линияТеория Йоханнсен разработал концепцию чистой линии, работая с принцессой Бин ( Phaseolus vulgaris nana). Принцесса фасоль проявляет самоопыление. Процедура:
  3. Теория Йохансена и выводы: • Непрерывный инбридинг (самоопыление) приводит к гомозиготности. • Вариация с в чистой линии происходит только от окружающей среды. • Селекция в чистой линии неэффективна, потому что все растения в чистой линии имеют какой-то генотип. • Отбор в исходной популяции эффективен, потому что растения имеют генетическую вариация.
  4. ВЫБОР ЧИСТОЙ ЛИНИИ ВВЕДЕНИЕ: • Чистая линия – это потомство одного гомозиготного самоопыляющегося растения. • При предварительном отборе большое количество растений отбирается из опыленная культура и собранная индивидуально; потомство отдельных растений от их оценивают, и лучшее потомство выпускают в качестве чистолинейного сорта. • Все особи чистой линии имеют одинаковый генотип и любые изменение, присутствующее в чистой линии исключительно из-за окружающей среды.
  5. Характеристики Purelines: • Все растения в Pureline имеют тот же генотип, что и растение, из которого была получена чистая линия, поскольку исходное растение была гомозиготной и самооплодотворенной. • Вариации, присутствующие в чистой линии, связаны с окружающей средой и не наследуемый. • Чистокровные линии со временем становятся генетически изменчивыми из-за механическое смешение, естественная гибридизация и мутации.
  6. Использование Purelines • В качестве разнообразия • В качестве родителей в программе гибридизации. • В исследованиях мутаций • Чистые линии используются для изучения мутаций и других биологических исследований. таких как медицина, иммунология, физиология и биохимия.
  7. Приложение Pureline selection • Улучшение местных сортов. • Селекция интродуцированных сортов. • Улучшение старых сортов Pureline. • Отбор новой характеристики в чистой линии.
  8. Выбор чистой линии Процедура:
  9. Преимущества Pureline Selection • Достигается максимально возможное улучшение по сравнению с исходным сортом. • Разновидности Pureline чрезвычайно однородны; поэтому их предпочитают фермеров и потребителей к менее однородному сорту, выведенному за счет массового выбор. • Благодаря чрезвычайной однородности сорт легко идентифицируется в семенах. сертификационные программы.
  10. Недостатки Pureline Selection • Разновидности, выведенные в результате селекции Pureline, как правило, не обладают широким адаптацией и стабильностью в производстве обладают местные сорта из которых они разработаны. • Чистая селекция требует больше времени, места и дорогостоящих испытаний урожайности, чем массовая.