Kontrolní testování na téma „Výběr“
1. Meziliniová hybridizace pěstovaných rostlin vede k:
1) zachování stejné produktivity;
2) vznik nových vlastností;
3) zvýšení produktivity;
4) konsolidace znaků.
2. Outbreeding je:
1) křížení mezi nepříbuznými jedinci stejného druhu;
2) křížení různých druhů;
3) příbuzenská plemenitba;
4) neexistuje správná odpověď.
3. Hybridy vzniklé křížením různých druhů:
1) jsou charakterizovány neplodností;
2) se vyznačují zvýšenou plodností;
3) produkovat plodné potomstvo při křížení s vlastním druhem;
4) jsou vždy ženy.
4. Byla vyvinuta doktrína výchozího materiálu ve výběru:
1)H. Darwin; 2) N.I. Vavilov;
3) V.I. Vernadsky; 4) K.A. Timiryazev.
5. Za centrum původu pěstovaných rostlin se považují oblasti, kde:
1) byl objeven největší počet odrůd tohoto druhu;
2) byla objevena nejvyšší hustota růstu tohoto druhu;
3) tento druh byl poprvé pěstován lidmi;
4) neexistuje správná odpověď.
6. Outbreeding je křížení mezi:
1) nepříbuzní jedinci stejného druhu; 2) bratři a sestry;
3) rodiče a děti; 4) neexistuje správná odpověď.
7. Příbuzenská plemenitba se používá za účelem:
1) zachování prospěšných vlastností těla;
2) zvýšení vitality;
3) získání polyploidních organismů;
4) konsolidace hodnotných vlastností.
8. Heteróza je pozorována, když:
1) příbuzenská plemenitba;
2) překračování vzdálených čar;
3) vegetativní rozmnožování;
4) umělé oplodnění.
9. Biologicky vzdálená hybridizace zahrnuje křížení zástupců:
1) kontrastní přírodní oblasti; 3) různé rody;
2) geograficky vzdálené oblasti Země; 4) všechny odpovědi jsou správné.
10. V buněčném inženýrství se pro hybridizaci používají následující buňky:
1) sexuální; 2) somatické;
3) nediferencované embryonální; 4) vše výše uvedené.
11. Klonování není možné z buněk:
1) epidermis listu 2) kořen mrkve
3) kravská zygota 4) lidský erytrocyt
12. V biotechnologických procesech se nejčastěji používají:
1) obratlovci 2) bakterie a houby
13. Středisko původu rostlin, jako jsou hrozny, olivy, zelí, čočka, se nachází v:
1) Východní Asie 2) Střední Amerika
3) Jižní Amerika 4) Středomoří
14. Příbuzenské křížení je:
1) křížení různých druhů
2) křížení blízce příbuzných organismů
3) křížení různých čistých čar
4) zvýšení počtu chromozomů u hybridního jedince
15. Středisko původu kukuřice:
1) Habešský 2) Středoamerický
3) Jižní Asie 4) Východní Asie
16. Odrůda okurky je:
1) rod 2) druh
3) přirozené obyvatelstvo 4) umělé obyvatelstvo
17. Vynikající domácí vědec a šlechtitel, který se podílel na vývoji nových odrůd ovocných stromů:
1) N.I. Vavilov; 2) I.V. Michurin;
3) G.D. Karpečenko; 4) B.C. Pustovoit
18. Ošetření brambor kolchicinem vede k:
1) polyploidie 3) hybridizace
2) genové mutace 4) heteróza
19. Jedním z efektů doprovázejících výrobu čistých linií ve výběru je:
1) heteróza 2) neplodnost potomků
3) rozmanitost potomků 4) snížená životaschopnost
20. Poprvé bylo možné vyvinout způsoby, jak překonat neplodnost mezidruhových hybridů:
1) K.A. Timiryazev; 2) I.V. Michurin;
3) G.D. Karpečenko 4) N.I. Vavilov
21. Homogenní skupina zvířat s hospodářsky hodnotnými vlastnostmi, vytvořená člověkem, se nazývá:
1) druh 2) plemeno;
3) odrůda; 4) kmen
22. „Evoluci vedenou vůlí člověka“ lze slovy N. Vavilova nazvat:
1) přijímání změn modifikace
2) šlechtění nových plemen a odrůd
3) přirozený výběr
23. Středisko původu brambor:
1) Jižní Amerika; 2) tropické jižní Asie;
3) Středomoří; 4) Střední Amerika
24. Rozmanitost plemen koček je výsledkem:
1) přirozený výběr 2) umělý výběr
3) mutační proces 4) modifikační variabilita
25. Při získávání čistých linií v rostlinách klesá životaschopnost jedinců, od
1) recesivní mutace se stávají heterozygotními
2) zvyšuje se počet dominantních mutací
3) dominantní se stávají recesivní mutace
4) recesivní mutace se stávají homozygotními
26. Zabývá se produkcí hybridů založených na kombinování buněk různých organismů pomocí speciálních metod.
1) buněčné inženýrství 2) mikrobiologie
3) taxonomie 4) fyziologie
27. Hospodářské odvětví, které vyrábí různé látky na základě využití mikroorganismů, buněk a tkání jiných organismů -
1) bionika 2) biotechnologie
3) cytologie 4) mikrobiologie
28. Izolace určitého genu nebo skupiny genů z DNA jakéhokoli organismu, jeho zahrnutí do DNA viru schopného proniknout do bakteriální buňky tak, že syntetizuje požadovaný enzym nebo jinou látku.
1) buněčné inženýrství 2) genetické inženýrství
3)výběr rostlin 4)výběr zvířat
29. Čistá linie je:
2) skupina geneticky homogenních organismů
4) jedinci získaní pod vlivem mutagenních faktorů
30. Meziliniová hybridizace ve šlechtění rostlin vede k:
1) projev vlivu heterózy u hybridů
2) snížená vitalita
3) získání nových čistých linií pro další křížení
4) výskyt homozygotních hybridů používaných pro hromadnou selekci
Odpovědi na testy:
Číslo zadání - možnost odpovědi
1-3
2-2
3-1
4-2
5-1
6-1
7-4
8-2
9-3
10-2
11-4
12-2
13-4
14-2
15-2
16-4
17-2
18-1
19-4
20-3
21-2
22-2
23-1
24-2
25-4
26-1
27-2
28-2
29-2
30-1
Test na téma: "Výběr".
Možnost 1.
1. Vědecká a praktická lidská činnost pro zušlechťování starých a vývoj nových plemen odrůd a kmenů mikroorganismů.
a) genetika; b) evoluce; c) výběr.
2. Jaká forma umělé selekce se používá v chovu zvířat?
a) masivní; b) individuální.
3. Jaká hybridizace způsobuje inbrední depresi?
a) úzce související; b) nesouvisí.
4. Proč se provádí příbuzenská plemenitba?
a) získání heterotických hybridů; b) získání čistých linií;
c) posílení dominance vlastnosti.
5. Jaký je účinek heterózy?
a) snížená vitalita a produktivita;
b) zvýšení vitality a produktivity;
c) zvýšená plodnost.
6. Přetrvává efekt heterózy při dalším množení hybridů?
a) ano; b) ne; c) někdy.
7. U jakých organismů se polyploidie vyskytuje?
a) rostliny; b) zvířata; c) mikroby.
8. Soubor kulturních rostlin stejného druhu, uměle vytvořených člověkem a vyznačujících se dědičně přetrvávajícími znaky struktury a produktivity.
a) plemeno; b) rozmanitost; c) kmen.
9. Využití živých organismů a biologických procesů ve výrobě.
10. Změna genotypu vložením genu jednoho organismu do genomu jiného organismu.
a) biotechnologie; b) genetické inženýrství; c) klonování.
Test na téma: "Výběr"
Možnost #3.
- Jaké způsoby rozmnožování jsou pro zvířata typické?
- Jaké způsoby rozmnožování jsou pro rostliny typické?
a) pohlavní, b) nepohlavní, c) vegetativní.
- Jaké formy umělého výběru se používají v chovu zvířat?
a) hromadné, b) individuální.
- Jaký druh křížení způsobuje inbrední depresi?
a) úzce související, b) nesouvisející.
- Pro jaké účely se provádí příbuzenské křížení?
a) posílení vitality, b) posílení dominance vlastnosti, c) získání čisté linie.
- V čem je vyjádřena heteróza?
a) zvýšení produktivity hybrida, b) zvýšení plodnosti hybrida,
c) získání nového plemene nebo odrůdy.
- Jak se heterotické hybridy rozmnožují v rostlinách?
- Jak se heterotické hybridy rozmnožují u zvířat?
a) vegetativně, b) pohlavně, c) nerozmnožují se.
- U kterých organismů se polyploidie vyskytuje?
a) rostliny, b) zvířata, c) lidé.
- Používá se metoda mentora v chovu zvířat?
a) ano, b) ne.
Test na téma: "Výběr"
Možnost číslo 4.
- Rodiště mnoha hlíznatých rostlin, včetně brambor, je centrem...
A. Jihoasijský B. Jihoamerický tropický.
B. Středomoří. G. Středoamerický.
- Využití biotechnologických metod ve šlechtění umožňuje...
A. Urychlete množení nové odrůdy. B. Vytvořte křížence rostliny a zvířete.
B. Urychlit reprodukci nových plemen. D. Identifikujte dědičná onemocnění u lidí.
- Metoda izolace jednotlivých jedinců mezi zemědělské plodiny a získávání potomstva z nich se nazývá...
A. Hromadný výběr. B. Meziliniová hybridizace.
B. Vzdálená hybridizace. D. Individuální výběr.
- Při šlechtitelské práci s mikroorganismy využívají...
A. Příbuzenská plemenitba. B. Způsoby získání heterózy.
B. Vzdálená hybridizace. D. Experimentální produkce mutací.
- Asi 90 druhů kulturních rostlin, včetně kukuřice,
Přichází z centra...
A. Východní Asie. V. Středoamerický.
B. Jihoasijský G. Habešský tropický.
- Neplodnost mezidruhových rostlinných hybridů je možná
Překonat s...
A. Heteróza. B. Individuální výběr.
B. Hromadný výběr. G. Polyploidie.
- Při šlechtitelské práci s rostlinami nepoužívají...
A. Vzdálená hybridizace. B. Hromadný výběr.
B. Testování samců podle potomků. D. Individuální výběr.
- Při chovatelské práci se zvířaty nepoužívají...
A. Příbuzenská plemenitba. B. Polyploidie.
B. Meziliniová hybridizace. D. Nesouvisející křížení.
- Umělý přenos požadovaných genů z jednoho druhu živých organismů do jiného druhu, často vzdáleného původu, je jednou z metod...
A. Buněčné inženýrství. B. Chromozomové inženýrství.
B. Vzdálená hybridizace. G. Genetické inženýrství.
- První fází výběru zvířat je….
A. Nevědomý výběr. B. Hybridizace.
B. Domestikace. D. Metodický výběr.
……………………………………………………………………………………………………………
Pojmenujte jev, díky kterému G.D.Karpechenko získal plodné křížence ředkvičky a zelí.
mutace několika genů
polyploidie
řízení dominance
G.D. Karpechenko v roce 1924 ošetřil sterilního křížence zelí a ředkve kolchicinem. Kolchicin způsobil nondisjunkci hybridních chromozomů během gametogeneze. Fúze diploidních gamet vyústila v polyploidní kříženec zelí a ředkve (kapredka). Experiment G.D. Karpechenka lze ilustrovat následujícím diagramem.
I. Před působením kolchicinu.
II.Po působení kolchicinu a umělém zdvojení chromozomů:
Pojmenujte protein, který byl jako jeden z prvních získán pomocí metod genetického inženýrství.
hemoglobin
inzulín
fibrinogen
Jednou z příčin cukrovky je nedostatek inzulín- hormon slinivky břišní. Injekce inzulínu izolovaného ze slinivky prasat a skotu zachraňují miliony životů, ale u některých pacientů způsobují alergické reakce. Optimálním řešením by bylo použití lidského inzulínu. Pomocí metod genetického inženýrství byl gen pro inzulín vložen do DNA Escherichia coli. Bakterie začala aktivně syntetizovat inzulín. V roce 1982 se lidský inzulín stal prvním farmaceutickým lékem získaným metodami genetického inženýrství inzulín je snížení koncentrace glukózy v krvi. Inzulín zvyšuje propustnost plazmatických membrán pro glukózu, aktivuje glykolytické enzymy, stimuluje tvorbu glykogenu z glukózy v játrech a svalech a podporuje syntézu tuků a bílkovin. Inzulin navíc inhibuje aktivitu enzymů, které štěpí glykogen a tuky. Inzulin má tedy mnohostranný vliv na metabolické procesy téměř ve všech tkáních.
Metoda používaná ve šlechtění rostlin ke zvýšení rozmanitosti výchozího materiálu.
křížení vzdálených forem
hromadný výběr
individuální výběr
Důležitou selekční metodou je hybridizace (např. přechod). Vzdálená hybridizace spočívá v křížení různých druhů. V pěstování rostlin byla pomocí vzdálené hybridizace vytvořena nová obilná plodina - tritikale, kříženec žita a pšenice. Klasickým příkladem produkce mezidruhových hybridů v chovu zvířat je mull.
Metoda, kterou byly vyšlechtěny mikroorganismy za účelem získání a použití inzulínu, růstového hormonu a interferonu pro léčebné účely.
Genetické inženýrství
buněčné inženýrství
mikrobiologická syntéza
Vhodnými předměty biotechnologie jsou mikroorganismy, které mají relativně jednoduše organizovaný genom, krátký životní cyklus a širokou škálu fyzikálních a chemických vlastností. To je to, co dělá nový směr v biotechnologii - Genetické inženýrství. Na základě metod genetického inženýrství se již vytvořilo odvětví farmaceutického průmyslu, které vyrábí biologicky aktivní látky a léky: inzulín, interferon, některé enzymy a peptidové hormony.
Lidský gen, uložený v genomu bakterií, zajišťuje syntézu hormonu ( růstový hormon), jejichž injekce se používají při léčbě nanismu a obnovují růst postižených dětí na téměř normální úroveň.
Interferon– ochranný protein produkovaný buňkami savců a ptáků v reakci na infekci viry. Když je buňka infikována, virus se začne množit. Hostitelská buňka současně začíná produkovat interferon, který opouští buňku a přichází do kontaktu se sousedními buňkami, čímž je činí imunními vůči viru. Interferon nepůsobí přímo antivirově, ale vyvolává v buňce změny, které mimo jiné brání množení viru.Rostliny mají rozmanitost a bakterie mají...
kolonie
Pohled
kmen
V moderních podmínkách je rozvoj společnosti důležitý pro intenzifikaci zemědělské výroby, tedy získání maximálního množství produktů s minimálními náklady. Za tímto účelem jsou vytvářena vysoce produktivní plemena zvířat a odrůd rostlin, odolná vůči extrémním podmínkám prostředí, chorobám a škůdcům a mající určité potřebné vlastnosti.
Plemeno, varieta nebo kmen je soubor jedinců stejného druhu, uměle vytvořených člověkem a vyznačujících se určitými dědičnými vlastnostmi.
Říká se tomu nesouvisející křížení.
heteróza
outbreeding
příbuzenská plemenitba
Outbreeding- nepříbuzné křížení rostlin nebo zvířat patřících k různým liniím v rámci plemene nebo odrůdy, k různým odrůdám nebo plemenům a konečně k různým druhům nebo rodům. Outbreeding převádí škodlivé mutace do heterozygotního stavu, čímž má pozitivní vliv na organismus. Outbreeding je často doprovázen fenoménem heterózy. Většina odrůd a plemen se získává jako výsledek vícestupňového křížení, které trvá několik let.
Vícenásobné zvýšení počtu chromozomů se nazývá.
heteroploidie
polymerní heteróza
polyploidie
Polyploidní rostliny mají širší reakční normu, a proto se snadněji přizpůsobují nepříznivým podmínkám prostředí. Polyploidní formy jsou známy v dekorativním květinářství, například tulipány, narcisy, gladioly, které mají velmi velké květy.
S meziliniovou hybridizací se životaschopnost hybridů zvyšuje, jak je tento jev pozorován.
heteróza
polyploidie
příbuzenská plemenitba
Heteróza- fenomén mohutného vývoje hybridů první generace získaných křížením čistých linií, z nichž jedna je homozygotní pro dominantní geny, druhá pro recesivní geny. Tato technika se používá k produkci jak živočišných hybridů (mezek, mezek, brojlerová kuřata, bester fish), tak rostlinných hybridů (dlouhoplodé typické okurky, velkozrnná kukuřice). V rostlinách, během množení semen, heterotické hybridy produkují štěpení; ve vegetativních podmínkách si zachovávají své vlastnosti po několik generací. U polyploidních forem hybridů přetrvává heteróza při množení semeny.
Věda, která se zabývá konstrukcí nových genetických struktur, je.
transplantologie
biotechnologie
Genetické inženýrství
Genetické inženýrství– umělá, cílená změna genotypu mikroorganismů za účelem získání plodin s předem určenými vlastnostmi.
Hlavní metodou je izolace potřebných genů, jejich klonování a zavedení do nového genetického prostředí. Metoda zahrnuje následující fáze práce:
- izolace genu a jeho spojení s molekulou buněčné DNA, která může reprodukovat donorový gen v jiné buňce (začlenění do plazmidu);
- zavedení plazmidu do genomu bakteriální buňky příjemce;
- výběr potřebných bakteriálních buněk pro praktické použití;
- Výzkum v oblasti genetického inženýrství se netýká pouze mikroorganismů, ale také lidí. Jsou zvláště důležité při léčbě onemocnění spojených s poruchami imunitního systému, systému srážení krve a onkologií.
Teoretickým základem výběru je.
biochemie
genetika
molekulární biologie
Genetika- nauka o dědičnosti a proměnlivosti. Tyto dvě vlastnosti jsou spolu neoddělitelně spojeny, i když mají opačný směr. Dědičnost předpokládá uchování informací a variabilita tyto informace mění. Dědičnost je schopnost organismu opakovat své vlastnosti a rysy svého vývoje v řadě generací. Variabilita je vlastnost organismů měnit své vlastnosti pod vlivem vnějšího a vnitřního prostředí, jakož i v důsledku nových genetických kombinací, které vznikají při pohlavním rozmnožování. Úloha variability spočívá v tom, že „dodává“ nové genetické kombinace, které podléhají působení přirozeného výběru, a dědičnost tyto kombinace zachovává.
Které odvětví biotechnologie se zabývá syntézou potravinových bílkovin?
Genetické inženýrství
buněčné inženýrství
mikrobiologická syntéza
Mikrobiologická syntéza– získávání mikrobiální hmoty bohaté na bílkoviny. Mikrobiální hmota se pěstuje na zemědělském odpadu (kukuřičné klasy, odpad z řepařského průmyslu), ropných produktech, dřevním odpadu, rašelině, pilinách, slámě, etylalkoholu a metylalkoholu. Z jedné tuny tekutých ropných parafinů tvoří mikroorganismy asi tunu biomasy.
- Potravinový protein, kterému je dána určitá struktura (typ masových vláken, zrna černého kaviáru), příjemná vůně a známý vzhled.
- Glukózovo-ovocné sirupy jsou náhražkou běžného cukru, ze kterého se průmyslově vyrábí ovocný cukr.
- Syntetická sladidla, zejména aspartam. Asparkam je 200krát sladší než cukr. Získává se ze dvou aminokyselin – kyseliny asparagové a fenylalaninu. Ale i v malých dávkách aspartam mění „chemii“ mozku, reakce lidského chování, způsobuje silné bolesti hlavy a závratě.
Které odvětví biotechnologie se zabývá klonováním?
Genetické inženýrství
buněčné inženýrství
mikrobiologická syntéza
Buněčné inženýrství– systém metod, který umožňuje konstruovat nový typ buněk na základě jejich kultivace, hybridizace a rekonstrukce. Při hybridizaci jsou celé buňky uměle kombinovány za vzniku hybridního genomu. Při buněčné rekonstrukci vzniká z jednotlivých fragmentů různých buněk (jádro, cytoplazma atd.) nová životaschopná buňka. Pomocí buněčného inženýrství je možné propojit genomy velmi vzdálených druhů (dokonce patřících do různých říší), stejně jako provést fúzi živočišných a rostlinných buněk. Metody buněčného inženýrství umožňují zavést do buněk zvířecích embryí nové geny a získat tak zvířata s novými genetickými vlastnostmi.Metody tkáňových kultur umožňují získat haploidní rostliny z pylových zrn nebo vajíček. Takové rostliny nejsou schopny produkovat gamety, ale ošetření těchto rostlin kolchicinem umožňuje získat diploidně plodné rostliny.
Vegetativní množení na umělých živných půdách umožňuje téměř nekonečné množení jedné rostliny z malých kousků vegetativních orgánů. Tento způsob rozmnožování se používá u zeleninových, ovocných a okrasných plodin. Moderní metody umožňují vybrat nikoli dospělé rostliny, které mají určité vlastnosti, ale buňky, ze kterých se pak pěstují plnohodnotné rostliny.
Tím pádem, buněčné inženýrství je směr ve vědě a šlechtitelské praxi, který studuje metody hybridizace somatických buněk různých druhů, možnost klonování tkání nebo celých organismů z jednotlivých buněk. Jednou z běžných metod šlechtění rostlin je haploidní metoda – získávání plnohodnotných haploidních rostlin ze spermií nebo vajíček. Byly získány hybridní buňky, které kombinují vlastnosti krevních lymfocytů a nádorových buněk, které se aktivně množí. To vám umožní rychle a ve správném množství získat protilátky.
Které odvětví biotechnologie se zabývá umělým přeskupováním genomu?
Genetické inženýrství
buněčné inženýrství
mikrobiologická syntéza
Fáze genetického inženýrství:
- Získání požadovaného genu - izolace přirozeného genu (pomocí restrikčních enzymů), nebo jeho umělá syntéza
- Odstranění plazmidu z bakteriální buňky
- Začlenění tohoto genu do molekuly DNA - nosiče (plazmidu) - získání rekombinantní DNA
- Zavedení rekombinantní DNA do buňky, kde je integrována do jejího genetického aparátu
- Selekce transformovaných buněk, v jejichž genomu je přenesený gen zahrnut
Konstrukce nových genetických struktur se úspěšně realizuje ve dvou směrech:
1) transplantace přirozených genů do DNA bakterií nebo hub;
2) vložení uměle vytvořených genů nesoucích specifikovanou informaci.
Genetický aparát bakteriální buňky představuje jeden chromozom – obří kruhová molekula DNA, která má malé kruhové molekuly DNA – plazmidy (obsahují specifické geny). Plazmidy jsou schopny se reprodukovat bez velké kontroly z hlavního chromozomu. Když jsou v jedné buňce vytvořeny speciální podmínky, lze získat tisíce kopií plazmidu.
DNA se „rozřízne“ pomocí restrikčních enzymů, poté se „všije“ cizí gen a volné konce se „sešijí“ pomocí enzymů ligázy. Výsledná molekula rekombinantní plazmidové DNA je zavedena do bakteriální nebo kvasinkové buňky a je získán rekombinantní (chimérický) organismus, který může syntetizovat nové látky.
Stejně jako u bakterií, pomocí metod genetické inženýrství Je také možné změnit dědičný materiál eukaryotických organismů. Takové geneticky přeskupené organismy se nazývají transgenní nebo geneticky modifikované organismy (GMO).
V přírodě existuje bakterie, která produkuje toxin, který zabíjí mnoho škodlivého hmyzu. Gen zodpovědný za syntézu tohoto toxinu byl izolován z bakteriálního genomu a vložen do genomu kulturních rostlin. K dnešnímu dni již byly vytvořeny odrůdy kukuřice, rýže, brambor a dalších zemědělských rostlin odolné vůči škůdcům. Pěstování takových transgenních rostlin, které nevyžadují použití pesticidů, má obrovské výhody, protože za prvé pesticidy zabíjejí nejen škodlivý, ale i užitečný hmyz, a za druhé se mnoho pesticidů hromadí v prostředí a má mutagenní účinek na živé organismy.
Výběr- výběr a tvorba nových odrůd rostlin, plemen zvířat a kmenů mikroorganismů s vlastnostmi nezbytnými pro člověka.
Plemena zvířat, odrůdy rostlin, kmeny mikroorganismů- jsou to soubory jedinců vytvořených člověkem a majících některé vlastnosti, které jsou pro něj cenné. Teoretickým základem výběru je genetika.
Základní metody výběru
Výběr
Ve výběru působí přírodní a umělý výběr. Umělý výběr může být nevědomý a metodický. Nevědomá selekce spočívá v tom, že člověk zachová nejlepší jedince pro chov a sežere ty nejhorší, bez vědomého záměru vyvinout dokonalejší plemeno nebo varietu. Metodický výběr je záměrně zaměřen na vývoj nové odrůdy nebo plemene s požadovanými vlastnostmi. V procesu selekce spolu s umělým výběrem nepřestává fungovat přirozený výběr, což zvyšuje adaptabilitu organismů na podmínky prostředí.
Srovnávací charakteristiky přirozeného a umělého výběru
| Ukazatele | Přírodní výběr | Umělý výběr |
| Zdrojový materiál pro výběr | Individuální vlastnosti organismů | |
| Selektivní faktor | Podmínky prostředí (živá a neživá příroda) | Člověk |
| Cesta příznivých změn | Zůstává, hromadí se, dědí se | Vybraní, staňte se produktivními |
| Cesta nepříznivé změny | Zničen v boji o existenci | Vybráno, odmítnuto, zničeno |
| Směr působení | Výběr vlastností užitečných pro jedince, populace, druhy | Výběr vlastností užitečných pro člověka |
| Výsledek výběru | Nové druhy | Nové odrůdy rostlin, plemena zvířat, kmeny mikroorganismů |
| Výběrové formuláře | Pohyblivé, stabilizační, rušivé | Hromadné, individuální, nevědomé (spontánní), metodické (vědomé) |
Hromadný výběr
- izolovat z výchozího materiálu celou skupinu jedinců s žádoucími vlastnostmi a získat z nich potomstvo.
Individuální výběr
- izolovat jednotlivé jedince s žádoucími vlastnostmi a získávat z nich potomstvo.
Ve šlechtění rostlin se častěji používá hromadná selekce a ve šlechtění zvířat se častěji používá individuální selekce, která je spojena s charakteristikou reprodukce rostlin a zvířat.
Hybridizace
Nové genotypy nelze získat selekcí. Hybridizace se používá k vytvoření nových příznivých kombinací znaků (genotypů). Existují vnitrodruhové a mezidruhové (vzdálené) hybridizace.
Vnitrodruhová hybridizace - křížení jedinců stejného druhu. Využívá se příbuzenská plemenitba a křížení nepříbuzných jedinců.
Inbreeding (příbuzenské křížení)(například samosprašování u rostlin) vede ke zvýšení homozygotnosti, což na jedné straně přispívá k upevnění dědičných vlastností, na druhé straně však vede ke snížení životaschopnosti, produktivity a degenerace. Křížení nepříbuzných jedinců (outbreeding) umožňuje získat heterotické hybridy. Pokud nejprve vyšlechtíte homozygotní linie, upevníte požadované vlastnosti a poté zkřížíte mezi různými samosprašnými liniemi, pak v některých případech výsledkem jsou vysoce výnosní hybridi. Fenomén zvýšeného výnosu a životaschopnosti u hybridů první generace získaných křížením rodičů čistých linií se nazývá heteróza
. Hlavním důvodem účinku heterózy je absence projevu škodlivých recesivních alel v heterozygotním stavu. Již od druhé generace však efekt heterózy rychle klesá.
Mezidruhová (vzdálená) hybridizace - křížení různých druhů.
Využívá se k výrobě hybridů, které spojují cenné vlastnosti rodičovských forem (tritikale - kříženec pšenice a žita, mezek - kříženec klisny a osla, hinny - kříženec koně a osla). Vzdálení hybridi jsou obvykle sterilní, protože chromozomy rodičovských druhů se natolik liší, že proces konjugace je nemožný, v důsledku čehož je narušena meióza. Pomocí polyploidie je možné překonat neplodnost u vzdálených rostlinných hybridů. Obnovení plodnosti u zvířecích hybridů je obtížnější úkol, protože získání polyploidů u zvířat je nemožné.
Polyploidie
Polyploidie- zvýšení počtu sad chromozomů.
Polyploidie zabraňuje sterilitě mezidruhových hybridů. Navíc mnohé polyploidní odrůdy kulturních rostlin (pšenice, brambory) mají vyšší výnosy než příbuzné diploidní druhy. Fenomén polyploidie je založen na třech důvodech: zdvojení chromozomů v nedělících se buňkách, fúze somatických buněk nebo jejich jader, narušení procesu meiózy s tvorbou gamet s neredukovanou (dvojitou) sadou chromozomů. Polyploidie je uměle způsobena ošetřením rostlinných semen nebo sazenic kolchicinem. Kolchicin ničí vlákna vřeténka a zabraňuje divergenci homologních chromozomů během meiózy.
Indukovaná mutageneze
V přirozených podmínkách je frekvence mutací poměrně nízká. Proto se při výběru používá indukovaná (uměle způsobená) mutageneze- vystavení organismu za experimentálních podmínek jakémukoli mutagennímu faktoru za účelem vyvolání mutace za účelem studia vlivu faktoru na živý organismus nebo získání nové vlastnosti. Mutace jsou neorientované, takže chovatel sám vybírá organismy s novými prospěšnými vlastnostmi.
Buněčné a genetické inženýrství
Biotechnologie
- metody a techniky získávání produktů a jevů užitečných pro člověka pomocí živých organismů (bakterie, kvasinky atd.). Biotechnologie otevírá nové možnosti pro šlechtění. Jeho hlavní směry: mikrobiologická syntéza, genetické a buněčné inženýrství.
Mikrobiologická syntéza
- využití mikroorganismů k produkci bílkovin, enzymů, organických kyselin, léčiv a dalších látek. Díky selekci se podařilo vyvinout mikroorganismy, které produkují látky potřebné pro člověka v množství desítek, stovek a tisíckrát větších, než je potřeba samotných mikroorganismů. Pomocí mikroorganismů se získává lysin (aminokyselina, která se v těle zvířat netvoří, přidává se do rostlinné potravy), organické kyseliny (octová, citrónová, mléčná aj.), vitamíny, antibiotika aj. .
Buněčné inženýrství
- pěstování buněk mimo tělo na speciálních živných půdách, kde rostou a množí se a vytvářejí tkáňovou kulturu. Organismus nemůžete vypěstovat ze živočišných buněk, ale z rostlinných buněk ano. Takto se získávají a množí cenné odrůdy rostlin. Buněčné inženýrství umožňuje hybridizaci (fúzi) zárodečných i somatických buněk. Hybridizace zárodečných buněk umožňuje oplodnění in vitro a implantaci oplodněného vajíčka do těla matky. Hybridizace somatických buněk umožňuje vytvářet nové odrůdy rostlin, které mají užitečné vlastnosti a jsou odolné vůči nepříznivým faktorům prostředí.
Genetické inženýrství
- umělé přeuspořádání genomu. Umožňuje vložení genů z jiného druhu do genomu organismu jednoho druhu. Zavedením odpovídajícího lidského genu do genotypu E. coli se tedy získá hormon inzulín. V současné době lidstvo vstoupilo do éry konstruování buněčných genotypů.
Selekce rostlin, živočichů a mikroorganismů
Pěstování rostlin Pro chovatele je velmi důležité znát vlastnosti výchozího materiálu používaného v chovu. V tomto ohledu jsou velmi důležité dva úspěchy domácího šlechtitele N.I.Vavilova: zákon homologických řad v dědičné variabilitě a doktrína center původu pěstovaných rostlin.
Zákon homologických řad v dědičné variabilitě: druhy a rody, které jsou si geneticky blízké (spojené navzájem společným původem), se vyznačují podobnými sériemi v dědičné variabilitě. Takže například pšenice měkká a tvrdá a ječmen mají klasy s markýzou, s krátkou a bez klasů. Při znalosti dědičných změn u jednoho druhu je možné předpovědět přítomnost podobných změn u příbuzných druhů a rodů, čehož se využívá při šlechtění. Čím blíže jsou druhy a rody k sobě, tím větší je podobnost ve variabilitě jejich znaků. N.I.Vavilov formuloval zákon ve vztahu k rostlinám a později jej potvrdil i pro zvířata a mikroorganismy.
Nejpoužívanější ve šlechtění rostlin jsou: metody jako je hromadná selekce, vnitrodruhová hybridizace, vzdálená hybridizace, polyploidie.
Velký podíl na výběru ovocných rostlin měl domácí šlechtitel I. V. Mičurin. Na základě metod meziodrůdové a mezidruhové hybridizace, selekce a vystavení podmínkám prostředí vytvořil mnoho odrůd ovocných plodin. Díky jeho práci bylo v centrální zóně naší země distribuováno mnoho jižních odrůd ovocných plodin.
Mnoho odrůd kulturních rostlin je polyploidních. Jedná se o některé odrůdy pšenice, žita, jetele, brambor, řepy atd. Kombinace vzdálené hybridizace s následnou produkcí polyploidních forem umožnila překonat sterilitu vzdálených hybridů. V důsledku mnohaleté práce NV Tsitsina a jeho spolupracovníků byly získány hybridy pšenice a pšenice, pšenice a žita (triticale).
Mezi nejvýznamnější úspěchy šlechtění rostlin patří vytvoření velkého množství vysoce produktivních odrůd zemědělských rostlin.
Chov zvířat
Domácí zvířata mají stejně jako kulturní rostliny divoké předky. Proces přeměny divokých zvířat na domácí se nazývá domestikace (domestikace). Téměř všechna domácí zvířata patří k vyšším obratlovcům - ptákům a savcům.
Nejpoužívanějšími metodami v chovu zvířat jsou: individuální selekce, vnitrodruhová hybridizace (příbuzné a nepříbuzné křížení) a vzdálená (mezidruhová) hybridizace.
Použití individuálního výběru je spojeno s pohlavním rozmnožováním zvířat, kdy je obtížné získat mnoho potomků najednou. V tomto ohledu je důležité, aby chovatel určil dědičné vlastnosti samců, které se u nich přímo neprojevují (tučné mléko, produkce vajec). Zvířata lze proto posuzovat podle původu a kvality jejich potomků. Určitý význam má také zohlednění exteriéru, tedy souhrnu vnějších vlastností zvířete. Výběr plemeníků v chovu hospodářských zvířat je aktuální zejména v souvislosti se současným využíváním umělé inseminace, která umožňuje získat značné množství potomků z jednoho organismu. Příbuzenské křížení vede k homozygotnosti a je nejčastěji doprovázeno snížením odolnosti zvířete vůči nepříznivým faktorům prostředí, poklesem plodnosti apod. K odstranění nepříznivých následků se využívá nepříbuzné křížení různých linií a plemen. Na základě křížení vznikla vysoce produktivní hospodářská zvířata (zejména M. F. Ivanov vytvořil vysoce produktivní plemeno ukrajinského prasete Belaya a plemeno ovcí Askaniyskaya Ramboulier). Nepříbuzné křížení je doprovázeno heterózou, jejíž podstatou je, že hybridy první generace mají zvýšenou životaschopnost a posílený vývoj. Příkladem efektivního využití heterózy je chov hybridních kuřat (produkce brojlerů).
Vzdálená (mezidruhová) hybridizace zvířat vede k neplodnosti kříženců. Ale díky projevu heterózy je široce používán lidmi. Mezi úspěchy vzdálené hybridizace zvířat stojí za zmínku mezek - kříženec klisny s oslem, nejlepší - kříženec belugy a jesetera, produktivní kříženec kapra a karase, kříženci skotu s jaky a zebu, vzdálení kříženci prasat atd.
Selekce mikroorganismů
Mezi mikroorganismy patří prokaryota – bakterie, modrozelené řasy; eukaryota – houby, mikroskopické řasy, prvoci.
Nejpoužívanější při selekci mikroorganismů jsou indukovaná mutageneze a následná selekce skupin geneticky identických buněk (klonů), metody buněčného a genetického inženýrství.
Činnost mikroorganismů se využívá v průmyslu, zemědělství, medicíně. Enzymatická aktivita mikroorganismů (plísní a bakterií) se využívá při výrobě mléčných výrobků, pečení, vinařství atd. Pomocí mikroorganismů, aminokyselin, bílkovin, enzymů, alkoholů, polysacharidů, antibiotik, vitamínů, hormonů, interferonu, atd. jsou získány.
Byly vyvinuty kmeny bakterií schopné ničit ropné produkty, které umožní jejich využití k čištění životního prostředí. Pracuje se na přenosu genetického materiálu mikroorganismů fixujících dusík do genomu půdních bakterií, které tyto geny nemají, a také přímo do genomu rostlin. Odpadne tak potřeba vyrábět obrovské množství dusíkatých hnojiv.
