Гибрид в биологии это
гибрид — Биологический энциклопедический словарь
(от лат. hibrida, hybrida — помесь), организм (клетка), полученный в результате объединения генетич. материала генотипически разных организмов (клеток), т. е. гибридизации. В природных популяциях амфимиктич. организмов (т. е. раздельнополых животных или перекрёстноопыляющихся растений) практически каждая особь гетерозиготна по многим генам, т. е. является Г., что необходимо для поддержания в популяции определ. уровня генотипич. изменчивости. Отдалённые Г. (разных таксонов — видов и выше) в природе встречаются довольно редко и, как правило, бесплодны. Это свидетельствует о том, что естеств. отбор препятствует как их образованию, так и их выживанию. Тем не менее появление нек-рых видов растений было связано с образованием отдалённых Г. Получение Г. лежит в основе гибридологич. анализа. Особое значение имеет получение внутривидовых и отдалённых Г. на основе слияния клеток, чаще всего протопластов, а также Г. соматич. клеток, с помощью к-рых изучаются процессы онтогенеза, опухолеобразования и т. п.
См. гибридизация, гибридома, гетерозис.
Источник: Биологический энциклопедический словарь на Gufo.me
Значения в других словарях
Био: Межвидовые гибриды животных
Межвидовая гибридизация животных - явление не столь частое, а потому довольно интересное. Межвидовые гибриды животных обычно неспособны производить потомство, так как нарушен процесс формирования половых клеток. Но сами они, помимо необычной внешности, иногда проявляют качества, превосходящие родительские виды (более крупные, более выносливые и т.д.). Такое явление называется гетерозис.Предлагаю вашему вниманию подборку наиболее известных гибридов животных. Дополнительное задание - в конце статьи.
Мул - гибрид осла и лошади. Этому гибриду уже несколько тысяч лет, его издавна используют в сельском хозяйстве в Средней Азии. Основная масть мула определяется мастью кобыл. По работоспособности различают два типа мулов — вьючный и упряжной. Мулы могут быть легкие, средней тяжести или даже, когда для скрещивания использовали кобылу ломовой лошади, умеренно тяжелого веса. Мулы более терпеливы, устойчивы, выносливы и живут дольше, чем лошади, и менее упрямыми, более быстрыми и умными, чем ослы. Кроме того, мулы меньше восприимчивы к заболеваниям и нетребовательны к корму и уходу. Единственный их недостаток - стерильность, т.е. неспособность производить потомство (хотя для самок это неабсолютно).
Зеброид - гибрид зебры и любой другой лошади. Обычно для получения таких гибридов используются самцы зебры и самки других лошадок (лошадь, ослица, пони). Первые подобные гибриды появились еще в 19 веке. Окраска гибрида обычно повторяет окраску матери, а на шее и ногах проявляются "отцовские" полоски, хотя и не всегда. Большинство гибридов рождаются слабыми и недоразвитыми, живут лишь несколько дней. В случаях, когда животное достигает взрослого возраста, считают, что на гибриде удобнее ездить верхом, но характер его непредсказуем, дрессировке он поддается с трудом. Поэтому подобное скрещивание нецелесообразно.
Дзо (хайнак) - гибрид яка и коровы. Крупнее и сильнее, чем родительские виды. В Монголии и Тибете подобных животных выводят с целью получения молока и мяса. самцы стерильны, самки в редких случаях могут приносить потомство.
Нар - гибрид одногорбого (дромедара) и двугорбого (бактриана) верблюда. Имеет на спине два невысоких и слитых воедино горба. Это хорошо приручаемое, выносливое и сильное животное, соединяющее достоинства родителей. нар может иметь потомство, но во втором поколении могут быть малоценные особи. От скрещивания нара с бактрианом рождается коспак, с дромедаром - кохерт.
Базл - гибрид барана и козы. В 2000 году в Ботсване случайно были скрещены баран и коза. Животных просто держали вместе. Новое животное получило название "Toast of Botswana". У барана и козы разное количество хромосом - 54 и 60. Поэтому их потомство обычно бывает мертворожденным. А вот выживший гибрид смог унаследовать признаки сразу обеих своих родителей. У него длинная шерсть, как у овцы, и козьи ноги. Внешние волосы были грубыми, а внутренняя часть шерсти - мягкой. У животного оказалось тяжелое баранье тело. В 5 лет оно весило 93 килограмма. Животное имело 57 хромосом, что оказалось средним между числом его родителей. Гибрид получился очень активным, с повышенным либидо, хотя и бесплодным. Именно поэтому в 10 месяцев его кастрировали. Случаи получения такого гибрида отмечались в Новой Зеландии и России
Зубробизон - гибрид зубра и американского бизона. Порода была создана, чтобы объединить характеристики обоих животных и с целью увеличить производство говядины. Зубробизоны дают плодовитое потомство как при скрещивании между собой, так и с представителями исходных видов.
Создание зубробизонов оказалось серьезной проблемой для сохранения популяции диких американских бизонов. Большинство современных бизонов генетически является уже зубробизонами, так как появились в результате скрещивания двух видов.Бифало - гибрид коровы и американского бизона. порода выведена с целью получить лучший источник мяса. У бифало оно ярко-красного цвета, что важно, тк. такое мясо содержит менье холестерина, чем традиционная говядина. Также заводчики утверждают, что у мяса бифало более нежный и тонкий вкус и аромат, но вот оценить его пока широкой публике не довелось - мясо продается только в нескольких магазинах США.
Верблюлама - гибрид ламы и верблюда, впервые получен в 1995 году в результате искусственного оплодотворения. У животного короткие уши и длинный верблюжий хвост, копыта сдвоенные, ноги крепкие и длинные. Верблюлама - сильное, но некрупное животное. Горба не имеет, шерсть мягкая и пушистая.
Гролар (полярный гризли) - гибрид медведя гризли и полярного медведя. Встречается в неволе и в дикой природе. Отличается толстым кремово-белым мехом, у него длинные когти, горбатая спина, темные пятна около глаз и носа.
Косаткодельфин - гибрид дельфина-афалины и малой черной косатки. Довольно редкий гибрид, в настоящее время только два экземпляра живут в морском парке развлечений на Гавайях. Размеры гибрида - средние между косаткой и дельфином; интересно отличие по количеству зубов: у дельфина 88, у косатки - 44, а у гибрида - 66.
Лигр и тигролев . Лигр - гибрид льва и тигрицы, тигролев - гибрид тигра и львицы. Лигры очень крупные, умеют и любят плавать, общительны. Самцы их стерильны, а вот самки могут приносить потомство. Тигрольвы меньше по размерам.
Гибриды гибридов
Речь идет о помесях между самцом тигра и самкой лигра/тигрольва или самцом льва и самкой лигра/тигрольва. Самки лигра и тигрольва могут давать потомство. Такие гибриды второго уровня чрезвычайно редки и находятся главным образом в частной собственности.
Левопард - гибрид львицы и леопарда. Тело напоминает собой леопардовое, присутствует и характерный окрас. Пятна не черные, а коричневые. А вот голова больше похожа на львиную. Своими размерами новый гибрид превышает леопарда. Левопард обожает лазать по деревьям и купаться в воде. Первое документально упоминание об этом животном встречается в 1910 году в Индии. Наиболее успешные опыты по выведению левопарда были проведены в Японии. Львица Соноко от леопарда Канео в 1959 году родила двух детенышей, а спустя три года еще троих. Самцы гибридов оказались бесплодными, последний из них умер в 1985 году. А вот одна из самок смогла родить потомство от гибрида льва и ягуара.
Саванна - гибрид дикого сервала и домашней кошки. Сервакот получился красивым и сильным животным. Необычный вид стал популярен среди заводчиков в конце 20 века, а в 2001 году Международная Ассоциация Кошек зафиксировала его как новую зарегистрированную породу. Саванны гораздо более общительные, чем обычные домашние кошки, и их часто сравнивают с собаками благодаря их преданности хозяину. Их можно обучить ходить на поводке и даже приносить брошенные хозяином предметы. Согласно стандартам сервакот должен иметь черные или коричневые пятна, серебристый или черный цвет. Обычно эти животные имеют высокие стоячие уши, длинную тонкую шею и голову, короткий хвост. Глаза у сервакота голубые в детстве и зеленые во взрослой жизни. Весят такие коты от 6 до 14 килограмм. Стоят же они недешево, как для домашних животных - от 600 долларов и выше.
Волкособака - гибрид дикого волка и собаки. Довольно распространенный гибрид. Обычно волка скрещивают с собакой схожего внешнего вида - немецкая овчарка, хаски, маламут. Однако физические и поведенческие характеристики гибридов не всегда соответствуют ожиданиям.
Свинья из железного века - гибрид домашних свиней темворской породы с дикими боровами. Так и получается свинья из железного века. Этот гибрид намного более ручной, нежели дикий боров. Однако и не такой податливый, как обычные домашние свиньи. Получившиеся животные выращиваются ради мяса, которое используется в некоторых специальных сортах колбас и других изделий.
Рыба красный попугай. В Азии обожают аквариумных рыбок, постоянно создавая новые виды. Этот вид вывели на Тайване в 1986 году. То, как была получена такая мутация, до сих пор держится в секрете. Ведь это позволяет местным селекционерам продолжать хранить монополию на этих рыбок. Поговаривают, что был скрещен цихлид мидас с рыжим цихлидом. Мальки их серо-черные, но к 5 месяцам они становятся ярко-оранжевыми или розовыми. У нас эту рыбку узнали в 90-х годах, везут ее сюда из Сингапура и других стран Юго-Восточной Азии. Если красного попугая поместить в аквариум, то рыбка может вырасти там до 10-15 сантиметров. Окрас может сильно варьировать, помимо оранжевого цвета возможен также и желтый. В какой-то период своей жизни попугаи могут быть малинового, лилового и ярко-красного цвета. Однако со временем все они приобретают оранжевый окрас. Специалисты советуют кормить эту рыбку специальными кормами с каротином, это поможет усилить яркий красный цвет их тела. Получившийся гибрид имеет также некоторые выраженные анатомические деформации. К примеру, рот выглядит, как узкая вертикальная щель. Из-за этого таких рыб очень трудно кормить, многие из них именно поэтому и умирают преждевременно.Бестер - гибрид белуги и стерляди, рыб семейства Осетровых. Впервые получен в СССР в 1952 году. Гибрид сочетает быстрый рост белуги с ранним созреванием стерляди. Длина до 2 метров, масса до 30 кг. Гибрид плодовит. В аквакультуре гибриды первого поколения за 2 года вырастают до массы 1 кг и более.
Гибридный фазан - гибрид золотого фазана и алмазного фазана. В результате новая птица получила уникальную расцветку своего оперения
А теперь бонусный вопрос для одиннадцатиклассников: объясните, почему стерильны межвидовые гибриды животных и как можно преодолеть эту стерильность? (в комментариях)
это что такое? Типы гибридизации :: SYL.ru
О гибридах нам говорят много. О них повествуют и фильмы, и книги, а также их рассматривает наука. В первых двух источниках гибриды являются очень опасными существами. Они могут принести уж очень много зла. Но далеко не всегда гибридизация - это плохое явление. Достаточно часто оно бывает хорошим.
Пример гибридизации - это каждый человек. Все мы являемся гибридами двух людей - отца и матери. Так, слияние яйцеклетки и сперматозоида также является своего рода гибридизацией. Именно данный механизм позволяет двигать эволюцию. При этом бывает и гибридизация с отрицательным знаком. Давайте рассмотрим данное явление в целом.
Общее представление о гибридизации
Впрочем, не только биология включает данное понятие. И пусть во вступлении был рассмотрен пример с гибридами как полноценными особями непонятного биологического вида. При этом данное понятие может использоваться и в других науках. И значение данного термина будет несколько отличаться. Но при этом кое-что общее все же есть. Это слово "объединение", которое объединяет все возможные значения данного термина.
Где существует данное понятие?
Термин "гибридизация" используется в ряде наук. А поскольку большая часть существующих ныне дисциплин пересекается, то можно смело говорить об использовании каждого значения данного термина в любой науке, так или иначе связанной с естественными исследовательскими отраслями. При этом наиболее активно данный термин используется в:
- Биологии. Отсюда пошло понятие гибрида. Хотя, как всегда, при перемещении из науки в повседневную жизнь произошло некоторое искажение фактов. Мы под гибридом понимаем особь, получившуюся в процессе скрещивания двух других видов. Хотя так бывает не всегда.
- Химии. Данное понятие означает смешивание нескольких орбиталей - своеобразных путей движения электронов.
- Биохимии. Здесь ключевым понятием является гибридизация ДНК.
Как видим, третий пункт находится на стыке двух наук. И это абсолютно нормальная практика. Один и тот же термин может образовывать на стыке двух наук абсолютно другое значение. Давайте более детально рассмотрим понятие гибридизации в этих науках.
Что такое гибрид?
Гибрид - это существо, которое получилось в процессе гибридизации. Данное понятие относится к биологии. Гибриды могут получаться как случайно, так и специально. В первом случае это могут получиться животные, которые создаются в процессе спаривания двух разновидовых существ.
Например, рассказывают о том, что появляются у кошек и собак дети, которые не являются ни одними из них. Иногда гибриды создаются специально. Например, когда к абрикосу прикрепляют вишню, мы имеем дело как раз с специальной гибридизацией.
Гибридизация в биологии
Биология - интересная наука. И понятие гибридизации в ней не менее увлекательное. Под данным термином подразумевается объединение генетического материала разных клеток в одной. Это могут быть как представители одного вида, так и нескольких. Соответственно, происходит деление на такие разновидности гибридизации.
- Внутривидовая гибридизация. Это когда две особи одного вида создают потомка. Примером внутривидовой гибридизации можно считать человека. Он получился в процессе слияния половых клеток представителей одного биологического вида.
- Межвидовая гибридизация. Это когда скрещиваются похожие, но принадлежащие к разным видам, животные. Например, гибрид коня и зебры.
- Отдаленная гибридизация. Это когда скрещиваются представители хоть и одного вида, но при этом не объединенные семейными связями.
Каждая из этих разновидностей помогает не только эволюции. Ученые также активно стараются скрещивать разные виды живых существ. Лучше всего получается с растениями. Причин этому несколько:
- Разное количество хромосом. У каждого вида есть не только специфическое количество хромосом, но и их набор. Все это мешает воспроизводить потомство.
- Размножаться могут только растения-гибриды. И то не всегда.
- Полиплоидными могут быть только растения. Чтобы растение размножалось, оно должно стать полиплоидным. В случае с животными это верная смерть.
- Возможность вегетативной гибридизации. Это очень простой и удобный способ создания гибридов нескольких растений.
Это причины, по которым скрещивать два растения значительно проще и эффективнее. В случае с животными, возможно, в будущем получится добиться возможности размножения. Но на данный момент официальным в биологии считается мнение, что животные-гибриды утрачивают способность размножаться, так как данные особи являются генетически нестабильными. Следовательно, неизвестно, к чему может привести их размножение.
Виды гибридизации в биологии
Биология - наука достаточно широкая по своей специализации. Бывает два вида гибридизации, которые она предусматривает:
- Генетическая. Это когда из двух клеток делается одна с уникальным набором хромосом.
- Биохимическая. Примером данного вида является гибридизация ДНК. Это когда комплементарные нуклеиновые кислоты объединяются в одну ДНК.
Можно делить на большее количество разновидностей. Но это мы сделали в предыдущем подразделе. Так, отдаленная и внутривидовая гибридизация - это составные части первого типа. А там классификация еще больше расширяется.
Понятие вегетативной гибридизации
Вегетативная гибридизация - это понятие в биологии, которое означает такую разновидность скрещивания двух растений, при котором часть одного вида приживается на другом. То есть, гибридизация происходит за счет совмещения двух разных частей организма. Да, так можно растение охарактеризовать. Ведь у него также есть свои органы, объединенные в целую систему. Следовательно, если называть растение организмом, ничего зазорного в этом нет.
Вегетативная гибридизация имеет ряд преимуществ. Это:
- Удобство.
- Простота.
- Эффективность.
- Практичность.
Данные плюсы делают такую разновидность скрещивания очень популярной у садоводов. Также есть такое понятие, как соматическая гибридизация. Это когда скрещивают не половые клетки, а соматические, вернее, их протопласты. Данный способ скрещивания производится тогда, когда невозможно создать гибрид стандартным половым путем между несколькими растениями.
Гибридизация в химии
Но теперь мы немного отступим от биологии и поговорим о другой науке. В химии есть свое понятие, называется оно "гибридизация атомных орбиталей". Это очень сложный термин, но если разбираться немного в химии, то ничего сложного в нем нет. Сперва нужно объяснить, что же такое орбиталь.
Это своеобразный путь, по которому движется электрон. Нас этому учили еще в школе. И если происходит такое, что данные орбитали разного типа смешиваются, получается гибрид. Существует три вида явления, называемого "гибридизация орбиталей". Это такие разновидности:
- sp-гибридизация - одна s и другая p орбиталь;
- sp2-гибридизация - одна s и две p орбитали;
- sp3-гибридизация - одна s и три p орбитали соединяются.
Данная тема достаточно сложная для изучения, и ее нужно рассматривать неразрывно от остальной части теории. Причем понятие гибридизации орбиталей касается больше конца данной темы, а не начала. Ведь нужно изучить само понятие орбиталей, какими они бывают и так далее.
Выводы
Итак, мы разобрались в значениях понятия "гибридизация". Это, оказывается, достаточно интересно. Для многих было открытием то, что в химии также есть данное понятие. Но если бы этого такие люди не знали, то чему бы они могли научиться? А так, есть развитие. Важно не прекращать тренировать эрудицию, так как это обязательно будет характеризовать вас с хорошей стороны.
2. Селекция растений и животных
Селекция растений
В селекции растений наиболее широко используются такие методы, как мутагенез, массовый отбор, внутривидовая гибридизация (инбридинг и аутбридинг), отдалённая гибридизация, полиплоидия.
Для увеличения разнообразия исходного материала применяется искусственный мутагенез, при котором частота мутаций возрастает в десятки и сотни раз.
Пример:
с помощью рентгеновского излучения выведены ценные сорта злаков, отличающиеся повышенной урожайностью, укороченным стеблем, отсутствием остей. С помощью химических мутагенов созданы многие сорта картофеля, табака, томатов, перца, декоративных растений.
Мутантные формы после отбора обычно вовлекаются в скрещивание для получения ценных комбинаций признаков.
В селекции растений используются разные типы скрещиваний.
Инбридинг (близкородственное скрещивание) у растений основан на принудительном самоопылении перекрёстноопыляющихся форм и используется для перевода генов в гомозиготное состояние и получения чистых линий.
При скрещивании чистых линий образуются гибриды, обладающие ярко выраженным гетерозисом.
Пример:
таким способом получают гибридные семена кукурузы, которыми засевают большую часть мировых площадей, отведённых под эту культуру.
Початки исходных чистых линий и их гибрида
Используется в селекции растений и отдалённая гибридизация. Полученные гибриды, как правило, бесплодны, что обусловлено в основном нарушениями мейоза при образовании половых клеток. Для преодоления нескрещиваемости видов разработаны специальные методы, одним из которых является полиплоидия.
Впервые преодолеть бесплодие межвидового гибрида удалось в \(1924\) г. Г. Д. Карпеченко. Учёный получил бесплодный капустно-редечный гибрид с диплоидным набором \(18\) хромосом, из которых \(9\) «редечных» и \(9\) «капустных». Конъюгация этих хромосом не происходила. Карпеченко удвоил хромосомный набор. У полиплоидного гибрида оказалось \(36\) хромосом (по \(18\) «редечных» и «капустных). Появилась возможность конъюгации, и гибрид стал плодовитым.
В \(20\)-х г. \(ХХ\) в. были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале). В \(30\) г. Н. В. Цицин осуществил скрещивание пшеницы с пыреем, а И. В. Мичурин получил межвидовые гибриды плодово-ягодных культур.
Гибрид смородины и крыжовника
Многие сельскохозяйственные растения являются полиплоидными. Полиплоидию у растений вызывают обработкой семян колхицином. С его помощью получены триплоидные, тетраплоидные и даже октоплоидные формы более чем у \(500\) видов растений.
Полиплоидная земляника
Селекция животных
Селекция животных имеет ряд особенностей:
- животные размножаются только половым путём;
- число особей в потомстве небольшое;
- половозрелость наступает через несколько лет после рождения;
- затруднено выведение чистых линий, так как невозможно самооплодотворение;
- некоторые признаки (молочность, яйценоскость) проявляются только у самок.
Основные методы (отбор и гибридизация) используются и в селекции животных. Отбор применяется только индивидуальный.
Близкородственное скрещивание (инбридинг) применяется для закрепления в породе хозяйственно ценных качеств.
Межпородное скрещивание (аутбридинг) проводится для закрепления необходимых человеку качеств, имеющихся у обеих пород. У гибридов наблюдается увеличение жизнеспособности, продуктивности, устойчивости к болезням, т. е. проявляется гетерозис.
Пример:
при скрещивании двух мясных пород кур получают гетерозисных бройлерных кур, которые отличаются быстрым ростом и большой массой.
Отдалённая гибридизация подразумевает скрещивание животных, которые относятся к разным видам.
Пример:
при скрещивании лошади с другими непарнокопытными (ослом, зеброй и т. д.) получают жизнеспособное потомство, совмещающее признаки обоих видов.
Гибрид зебры и лошади
Отбор особей у животных бывает затруднён, потому что некоторые важные качества проявляются только у самок (плодовитость, яйценоскость у кур, молочность и жирность молока у крупного рогатого скота и т. д.).
Для определения этих признаков у самцов используется метод определения качества производителей по потомству. Сначала от производителей получают небольшое потомство и сравнивают его продуктивность с матерями и со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей оказывается повышенной, то это указывает на большую ценность производителя, которого следует широко использовать для дальнейшего улучшения породы.
В селекции животных находит широкое применение искусственное осеменение. С его помощью можно получить больше потомства от конкретного производителя.
Для увеличения численности потомства ценной самки используют трансплантацию эмбрионов. У самки с помощью гормонов увеличивают количество яйцеклеток. Затем яйцеклетки оплодотворяют, извлекают эмбрионы и подсаживают их другим самкам.
Селекция, подготовка к ЕГЭ по биологии
Селекция (лат. selectio - выбирать) - наука и отрасль практической деятельности, направленная на создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, обладающих полезными для человека свойствами.
Этими полезными свойствами могут быть размер и форма плодов, урожайность, удойность у коров, устойчивость к факторам внешней среды (к засушливому климату, к морозу).
Основы селекции
В основе селекции лежит способность генотипа живых организмов к изменениям, что происходит главным образом за счет комбинативной и мутационной изменчивости. В процессе селекции происходит искусственный отбор организмов с полезными для человека свойствами и их размножение.
В результате множества последовательных скрещиваний, в конце концов, селекционерам удается достичь желаемой цели: вывести гибридов с нужными признаками.
Мутационная изменчивость существует благодаря мутациям - случайным ненаправленным изменениям генотипа. Благодаря мутациям, к примеру, возник безалкалоидный сорт люпина. И.В. Мичуриным на яблоне сорта Антоновка Могилевская были обнаружены необычайно крупные плоды, ветвь с которым послужила для появления нового сорта - Антоновки шестистограммовой. Эти плоды - результат произошедшей в естественных условиях мутации соматических клеток.
"Сколько ждать этой естественной мутации?" - спросите вы. Может один день, а может и 100, и 10000 лет - всем властвует случайность. На наш век может не выпасть удача, а мы такого допустить не можем! :)
Именно по этой причине в селекции растений часто используются искусственно вызванные мутации - авто- и аллополиплоидию.
Автополиплоидия
Автополиплоидия - кратное (4n,6n,8n) увеличение исходного набора хромосом, который характерен для особей вида.
Автополиплоидия возникает в результате обработки почек колхицином, который нарушает образование нитей веретена деления, и, соответственно, нарушает расхождение хромосом при митозе, в результате чего набор хромосом в клетке оказывается удвоенным. Таким способом получают полиплоиды - сорта растений, обладающие повышенной урожайностью.
Существуют различные тетраплоидные сорта свеклы, мака, кукурузы и других сельскохозяйственных культур, которые отличаются большими размерами плодов.
Аллополиплоидия
Аллополиплоидия (греч. állos — другой и polýploos — многократный) - соединение в клетках организма хромосомного набора от разных видов или родов, в результате которого образуется гибридная зигота.
Благодаря аллополиплоидии получают новые сорта растений. Наиболее известным примером является гибрид ржи и пшеницы - тритикале. Некоторые межвидовые гибриды табака обладают повышенной устойчивостью к возбудителям заболеваний мучнистой росы, табачной мозаики.
В рамках биотехнологии разработаны методы, с помощью которых стало возможным создание бактерий, синтезирующих полезные для человека белки, многие из которых используются как лекарства: аминокислоты, антибиотики, инсулин.
Скрещивание особей в селекции
Каждое скрещивание как сдача новых карт: может повезет, а может и нет. Вполне возможно, что особь унаследует полезные признаки от родителей и сможет передать их своим потомкам, всегда есть и шанс того, что появятся новые полезные для человека признаки, равно как и шанс, что ничего полезного из проводимого скрещивания не выйдет.
Возможны несколько вариантов скрещивания:
- Близкородственное скрещивание (инбридинг - от англ. in — внутри + breeding — разведение)
- Неродственное скрещивание (аутбридинг - от англ. out — вне + breeding — разведение)
- Отдаленная гибридизация
Близкородственное скрещивание в течение нескольких поколений приводит к переходу генов в гомозиготное состояние, вследствие чего потомство ослабевает и становится более подвержено наследственным заболеваниям.
Замечу, что под инбридингом подразумевают близкородственное скрещивание животных. Для самоопыления у растений существует иной термин - инцухт.
В селекции инбридинг применяют для выведения чистых линий (гомозиготных особей - aa, AA, bb, BB), которые используются, например, для анализирующего скрещивания. Инбридинг использовался при выведении абсолютно всех пород животных, и в настоящее время активно используется в питомниках для выведения нужных пород животных (кошек, собак и т.д.)
Аутбридинг заключается в скрещивании неродственных особей, которые могут принадлежать к одному сорту, породе, виду или роду. Аутбридинг ведет к явлению гетерозиса - получения гетерозисных форм, которые превосходят родительских особей по ряду признаков.
Гетерозис - явление увеличения жизнеспособности особей у гибридов, которые получены при скрещивании двух чистых линий. Такой эффект связан с переходом генов в гетерозиготное состояние, что повышает выживаемость организмов, плодовитость, и множество других полезных свойств.
Применение отдаленной гибридизации заключается в скрещивании особей, принадлежащих к разным родам и видам. Такие особи обладают крайне полезными для человека свойствами, но часто бесплодны (стерильны).
Известным примером отдаленной гибридизации является мул - гибрид осла (самца) и лошади (самки). Отличаются большой выносливостью и работоспособностью, живут до 40 лет, обладают хорошим иммунитетом к заболеваниям, не требовательны в корме и уходе.
Обратный пример: гибрид ослицы (самки) и жеребца (самца) - лошак. Встречаются гораздо реже по сравнению с мулом, так как обладают меньшей выносливостью и работоспособностью. В большинстве случаев бесплодны.
Отбор в селекции
Отбор в селекции осуществляет человек с единственной целью: размножить особей с нужными и полезными признаками, свойствами. Очевидно, что такой отбор называется искусственным, в противовес естественному отбору, главный критерий которого - приспособленность.
Отбор может осуществляться двумя способами:
- Массовый отбор
- Индивидуальный отбор
Отбор организмов исключительно на основе внешних данных (фенотипа). Основным критерием для человека служит проявление признака: размер плодов, цвет лепестков, цвет листьев и т.д. Этот вид отбора характеризуется массовостью и быстротой.
В результате массового отбора формируется группа особей, которые обладают нужными и полезными для человека признаками. В дальнейшем они подвергаются размножению.
Выборочный отбор и сохранение особей с ценными для человека признаками. В ходе индивидуального отбора оценивается не только фенотип, но и генотип, вследствие чего данный вид отбора занимает большее время, но оказывается более эффективен.
Индивидуальный отбор требует оценки потомства от выбранной особи в ряду поколений. Иногда подобный отбор применяют у самоопыляемых растений: пшеницы, ячменя - с целью получения чистых линий. Как было сказано ранее, чистые линии характеризуются гомозиготностью и являются исходным материалом для селекции.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Моно- и дигибридное скрещивание. Законы Менделя 🐲 СПАДИЛО.РУ
Гибридологический метод
Грегор Мендель
Создателем современной генетики считается австрийский биолог, ботаник и монах Грегор Мендель. Свои исследования Г. Мендель проводил на горохе. Ученый использовал гибридологический метод. Вы, наверное, сталкивались с понятием «гибрид», его часто указывают на упаковках семян. Гибрид – потомство, полученное в результате скрещивания особей, отличных по одному или нескольким признакам. На рынке можно встретить инжирный персик, а в животноводстве – мула (гибрид лошади и осла). Самцы мула стерильны и потомства не приносят.
Вернемся к Грегору Менделю и гороху. Как говорилось ранее, он использовал в своих опытах горох, но не любой, а только чистые линии – группы организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В качестве такого признака был выбран цвет горошин: одна линия была только зеленая во всех поколениях, а друга – желтая.
Таким образом Мендель скрещивал разные родительские особи гороха и далее подсчитывал результаты по некоторым признакам: количество гороха с желтой/зеленой кожурой, гладкие горошины и морщинистые, карликовое растение/нормальное/высокое и так далее. Ученый использовал 22 чистых линии и около 10.000 растений бобового.
Моногибридное скрещивание
Такое скрещивание было выбрано первым для опытов. Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, отличающихся друг от друга лишь одним признаком. Ген, в котором заключена информация об этом одном из признаков называется аллельным геном или аллелью.
В зависимости от комбинации генов в паре, организм может быть гомозиготным или гетерозиготным. В первом случае оба гена несут одну разновидность признака, во втором – две разные. Гомозиготами будут являться горох, оба аллели которого несут окраску только желтого или только зеленого цвета. Гетерозиготами – те, у которых один ген несет желтый цвет, а другой – зеленый.
Скрещивание гомозигот
Есть доминантные и рецессивные гены. Первые преобладают, вторые – подавляются. Посмотрим на схему моногибридного скрещивания выше и разберемся в некоторых правилах записи.
Здесь мы видим 2 признака: цвет и текстуру кожуры. Разные типы признаков обозначаются разными буквами. Например, желтый – А, зеленый – В. Доминантные признаки записываются заглавными буквами, а рецессивные – строчными. Один ген аллели – одна буква.
Исходя из этого, монозиготы могут быть либо аа (рецессивная гомозигота), либо АА (доминантная монозигота).
Запись начинается с родителей, в задачах пишется «Р:» и перечисляются предки. Между ними ставится знак скрещивания «х».
Следующей строкой идут гаметы, обозначаются «G:» и перечисляются гаметы каждого из родителей.
Затем пишется потомство. Если это первое поколение, то «F1», если дальше, то цифра соответствует очередности. Здесь должны быть все версии потомков. Так как при скрещивании монозигот у нас были только гаметы А и а, то вариант всего один: Аа. Это гетерозигота. Так как по условию желтый цвет доминирует над зеленым, то горошины будут желтыми.
Законы Менделя
В результате такого скрещивания Мендель открыл закон единообразия гибридов первого поколения. Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга только по одному признаку, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по этому признаку будет единообразно.
Далее Мендель продолжил изучать потомство гороха, теперь он скрестил то самое единообразное поколение.
Скрещивание гетерозигот
Так Мендель вывел закон расщепления. Из него следует, что при скрещивании потомков первого поколения, во втором снова появляются особи с рецессивным признаком, эти особи составляют 1: 4 часть от всего числа потомков второго поколения.
Фенотип – внешнее проявление признака.
Исходя из этого же скрещивания, Мендель вывел еще один закон. Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую пару попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающих за данный признак. На эту мысль его натолкнуло именно появление одной части зеленых горошин. Мендель сделал выводы о том, что гены из пары не пропадают бесследно, а передаются в следующее поколение.
Ранее мы говорили о том, что доминирующий признак подавляет рецессивный. Если у гороха генотип Аа, где доминирующий цвет желтый, то горошины будут этого цвета. Однако, все не всегда так однозначно.
Если скрестить пурпурные и белые цветы ночной красавицы, то гетерозиготное потомство приобретет отличный от родителей цвет: розовый. По закону неполного доминирования при скрещивании доминантной и рецессивной гомозигот, все особи в потомстве проявят либо признаки родителей, либо промежуточный признак.
Неполное доминирование
Если скрещиваются организмы, отличающиеся друг от друга не по одному признаку (моногибридное), а по двум, то скрещивание называется дигибридным.
Для своих опытов в этом направлении Мендель взял горох двух цветов и двух фактур.
Независимое наследование признаков
Родители были доминантной и рецессивной гомозиготами. В первом поколении горошины желтые и гладкие, гетерозиготы. Так как при скрещивании двух гетерозигот по обоим признакам от каждого родителя по 4 варианта гамет, то удобно воспользоваться решеткой Пеннета. Для этого гаметы одного родителя записывают по горизонтали, а второго – по вертикали. Затем на пересечениях заполняются ячейки решетки.
Если пересчитать количество потомков каждого фенотипа, то получится следующее:
9 шт. – желтый гладкий
3 шт. – желтый морщинистый
3 шт. – зеленый гладкий
1 шт. – зеленый морщинистый
Так Мендель пришел к закону независимого наследования признаков, из которого следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые отвечают эти гены, наследуются независимо друг от друга.
Гибридное определение и примеры - Биологический онлайн-словарь
Определение
существительное, множественное число: гибриды
( репродуктивная биология ) Потомство, полученное в результате скрещивания родителей разных видов или подвидов
( молекулярная биология ) Комплекс, образованный соединением двух комплементарных цепей нуклеиновых кислот
Дополнение
Гибрид, как правило, относится к любому смешанному происхождению или составу, или к комбинации двух или более разных вещей.В молекулярной биологии гибрид - это комплекс, образующийся при соединении двух комплементарных цепей нуклеиновых кислот.
В репродуктивной биологии гибрид - это потомство, полученное в результате скрещивания разных видов или подвидов. Примером гибрида животных является мул. Животное получено от помеси лошади и осла. Лигр, потомок тигра и льва, - еще один гибрид животных. У растений гибридизация является относительно обычным явлением, и несколько гибридов растений получают естественным путем или путем вспомогательной селекции.В сельском хозяйстве гибридизация является одним из способов получения сортов сельскохозяйственных культур с предпочтительными признаками (например, повышенной устойчивостью к определенным заболеваниям).
Различные типы гибридов:
- Одинарный кросс-гибрид - первое поколение потомков, полученных от скрещивания между чистопородными родителями
- Двойной гибридный гибрид - потомство, полученное в результате скрещивания двух гибридов одинарного скрещивания
- Трехкомпонентный гибридный гибрид - потомство от скрещивания одинарного гибрида и инбредной линии
- Тройной гибридный гибрид - потомство, полученное от скрещивания двух разных гибридов трехкомпонентного скрещивания
- Популяционный гибрид - потомство, полученное от скрещивания растений или животных в популяции с другое население.Например, помесь разностных рас
Происхождение слова: Latin hybrida , hibrida («гибридное животное»)
Синоним (ы):
См. Также:
Связанные термины:
.Гибрид(биология) - wikiwand
Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Hybrid (биология) .
Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}Из Википедии, свободной энциклопедии
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}
Спасибо за жалобу на это видео!
Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.comСообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .
Биология растений и сельское хозяйство - Возможности в биологии
Растения представляют собой единственный возобновляемый источник энергии
Огромное количество солнечной энергии, которая улавливается землей каждый день, становится доступной для жизненных процессов только благодаря фотосинтетической деятельности растений. водоросли и несколько видов бактерий. Эти действия привели к появлению характеристик атмосферы, которой мы дышим, и изменили химический состав нашей атмосферы, сделав ее более благоприятной для жизни животных; В течение сотен миллионов лет эта деятельность привела к появлению ископаемого топлива, которое питает нашу цивилизацию.В то же время фотосинтез представляет собой единственный возобновляемый источник энергии, доступный нам в будущем: источник энергии, который является чистым и потенциально неисчерпаемым. Поскольку растения прямо или косвенно обеспечивают наши потребности в топливе и клетчатке, помимо того, что являются нашим основным источником пищи, они чрезвычайно важны для нас со всех точек зрения. Понимание их характеристик имеет жизненно важное значение для развития биологических знаний, а также для процветания человека.
Растительность играет важную роль в поддержании системы Земля-атмосфера в пригодном для жизни состоянии. За исключением полярных ледников, заснеженных и покрытых льдом гор и некоторых земных пустынь, все участки суши покрыты растительностью. Эта растительность вносит свой вклад в глобальный энергетический и водный баланс за счет изменения обмена солнечной энергии, воды, углекислого газа и азота на поверхности земли. Короче говоря, ни атмосфера, ни почва, ни какие-либо другие заметные особенности земной поверхности не существовали бы в их нынешнем состоянии, если бы не существование фотосинтеза, процесса, который, как мы теперь считаем, развился среди цианобактерий. (сине-зеленые водоросли) не менее 3.5 миллиардов лет назад - по крайней мере, за 2 миллиарда лет до возникновения фотосинтезирующих эукариот и более чем на 3 миллиарда лет до возникновения растений.
Солнечная энергия, метаболически фиксируемая посредством фотосинтеза, составляет около 0,3 процента от общей солнечной радиации, которая достигает поверхности Земли. Кроме того, значительная часть солнечной радиации, которая достигает Земли, преобразуется в скрытое тепло, которое покидает поверхность Земли в результате испарения растений. Около 75 триллионов тонн воды ежегодно испаряются из растений в атмосферу.Сельскохозяйственная растительность отвечает за примерно одну треть этого потока воды, а также, из-за взаимодействия этих двух процессов, за одну треть общей фиксации фотосинтетической энергии. Экосистемы природных деревьев в тропических и субтропических зонах представляют собой основную растительность, опосредующую глобальный обмен воды и углекислого газа.
Большая часть наших продуктов питания производится несколькими видами однолетних сельскохозяйственных культур, в основном в умеренных и полувлажных и полузасушливых средних широтах.При производстве пищевых продуктов наибольшее значение имеет накопление сухого вещества. Большая часть веса сухого вещества приходится на 175 миллиардов тонн углекислого газа, который сельскохозяйственные растения ежегодно фиксируют посредством фотосинтеза.
В дополнение к более очевидным действиям растений, которые происходят над землей, корни играют важную роль в изменении характеристик почвы. Количество воды, проходящей через растение в его транспирационном потоке, во много раз превышает количество, необходимое для удовлетворения его внутренних потребностей.Вся эта вода вместе с неорганическими питательными веществами, которые необходимы растениям для роста, поступает в растения через их корни. Растения достигают этого с помощью физических сил и очень специфических транспортных систем. Взаимодействие между растениями и почвенными микроорганизмами имеет решающее значение для некоторых ассимиляционных процессов: например, Rhizobium , Frankia и некоторые свободноживущие бактерии для получения азота, а также микоризные грибы, регулярно связанные с корнями примерно 80 процентов всех растений. виды, для поглощения фосфора.Кроме того, корни производят гормоны, которые важны для определения характеристик роста побегов.
Растения и их окружающая среда
В процессе эволюции растения развили характеристики, позволяющие справляться с окружающей средой
Одна группа одноклеточных эукариот, зеленые водоросли (Chlorophyta), состоит из организмов, которые разделяют ряд биохимических и структурных характеристик с растениями. Сходство настолько велико, что принято считать, что растения произошли от зеленых водорослей и, в частности, от организмов, которые имели многие черты многоклеточной пресноводной водоросли Coleochaete .Стенки целлюлозных клеток, которые являются такой важной особенностью адаптации растений на суше, возникли среди зеленых водорослей, как и способность образовывать гранулы крахмала в хлоропластах, а не в цитоплазме, а также некоторые уникальные особенности деления клеток. общие для всех растений. Предки растений вторглись на эту землю, по крайней мере, 430 миллионов лет назад, они уже были многоклеточными и, таким образом, были защищены от крайностей окружающей среды, с которыми они должны были там столкнуться. Самые ранние растения, очевидно, были микоризными, адаптивные особенности их симбиоза с грибами помогали им расти и в конечном итоге формировать черты сырых почв тех древних времен.
С их жесткими клеточными стенками из целлюлозы, тела растений собраны вместе, как если бы они были сложены из ряда кирпичей. Типы клеточных движений, характерные для эмбриологии животных, среди таких организмов невозможны, как и способность перемещаться с места на место в поисках более подходящей среды обитания или партнеров. Следовательно, растения развили особенности, которые позволяют им вести сидячий образ жизни. Их жизненные процессы омываются непрерывным потоком воды, которая неуклонно движется от корневых волосков к корням, вверх через специализированные проводящие клетки, называемые ксилемой, через стебли и в их листья, а затем в основном рассеивается через листья через специальные отверстия, называемые устьицами. которые также принимают углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза.Восковая кутикула, похожая на внешний покров многих членистоногих, появилась у самых ранних растений и помогает защитить их от высыхания.
Укоренившись в одном месте, многие виды растений должны выдерживать самые разнообразные экстремальные условия окружающей среды. Последующее давление отбора привело к эволюции видов растений, которые могут выдерживать температуры в диапазоне от температуры жидкого азота (-195,8 ° C) до 90 ° C и могут расти между температурами ниже 0 ° C и выше 60 ° C. Некоторые растения могут расти в растворах с такой концентрацией, как насыщенная соль, и выдерживать высыхание до воздушно-сухого состояния.
Дополнительной характеристикой растений, не обнаруживаемой у животных, является способность бесконечно расти из участков деления клеток или меристем, расположенных на кончиках корней и побегов. Новые растения можно размножать из таких меристем и, в зависимости от формы их роста, они могут прорастать через почву в области с благоприятным питательным статусом. Каждое растение может быть как эмбриональным, так и стареющим одновременно, и всю историю развития растения часто можно проследить в одном органе.
Понимание характеристик растений важно для развития сельского хозяйства
В природе способность растений к воспроизводству имеет фундаментальное значение. Когда растения выращивают как сельскохозяйственные культуры, это часто их семена, плоды или вегетативная репродукция
.Гибрид
В биологии гибрид имеет два значения.
Первое значение - результат скрещивания двух животных или растений разных таксонов.
Гибриды между разными видами одного и того же рода иногда называют межвидовыми гибридами или скрещиваниями.
Гибриды между разными подвидами внутри одного вида известны как внутривидовые гибриды.
Гибриды разных родов иногда называют межродовыми гибридами.
Известно, что встречаются чрезвычайно редкие межсемейные гибриды (например, гибриды цесарок).
Второе значение слова «гибрид» - это скрещивание популяций, пород или сортов одного вида.
Это второе значение часто используется в селекции растений и животных.
Примером внутривидового гибрида является гибрид бенгальского тигра и амурского (сибирского) тигра.
Межвидовые гибриды выводятся путем скрещивания двух видов, обычно из одного и того же рода.
Потомство демонстрирует черты и характеристики обоих родителей.
Потомки межвидового скрещивания очень часто бесплодны, такая стерильность гибридов предотвращает перемещение генов от одного вида к другому, сохраняя различия между видами.
Бесплодие часто приписывают разному количеству хромосом у двух видов, например, у ослов 62 хромосомы, у лошадей 64 хромосомы, а у мулов и лошаков 63 хромосомы.
Мулы, лоши и другие обычно бесплодные межвидовые гибриды не могут производить жизнеспособные гаметы, потому что дополнительная хромосома не может образовать гомологичную пару при мейозе, мейоз нарушен, а жизнеспособные сперматозоиды и яйца не образуются.
Однако сообщалось о плодовитости самок мулов, отцом которых был осел.
Чаще всего растения и животные используют другие механизмы для сохранения гаметической изоляции и различия видов.
Виды часто имеют разные модели спаривания или ухаживания или поведение, сезоны размножения могут быть разными, и даже если спаривание действительно происходит, антигенные реакции на сперматозоиды других видов препятствуют оплодотворению или развитию эмбриона.
Муха Lonicera - первый известный вид животных, возникший в результате естественной гибридизации.
До открытия мухи Lonicera было известно, что в природе этот процесс происходит только среди растений.
.