«Роль наследственности, изменчивости и отбора в селекции животных» — страница 2

  • От :
  • Категории : Без рубрики
РАЗДЕЛ 1

^

1.1 Наследственность Из всех органических молекул способностью к саморепродукции обладают только нуклеиновые кислоты. Между тем, находясь в клетках, они контролируют их структуру и свойства (активность). Поэтому уникальность жизни в генетическом смысле заключается в том, что нуклеиновые кислоты через половые клетки обеспечивают химическую связь между поколениями. Благодаря размножению, наследственности и изменчивости жизнь видов продолжается бесконечно долго как непрерывное чередование поколений с сохранением между ними химических связей [7, с. 98]. Уникальность жизни определяется также и постоянством видов. В процессе размножения исходные организмы всегда продуцируют самих себя, т. е. «подобное рождает подобное». Потомство пары мышей всегда является мышами, точно так же, как две бактериальные клетки являются бактериями того же вида, что и их родительская клетка. Следовательно, постоянство видов определяется передачей сходства от родителей к потомству, т. е. наследованием свойств своих родителей, вследствие чего организмы всех поколений (генераций) в пределах вида характеризуются общим наследственным (генетическим) поведением [19, с. 12].

______________________________________________________

Однако организмы, которые произошли от какой-то пары родителей, не все являются совершенно одинаковыми. В одном и том же помете мышей или в одной и той же культуре бактерий (происходящей от одной бактериальной клетки) можно встретить организмы, которые по каким-то признакам будут отличаться от родителей. Иногда у потомства обнаруживаются признаки, которые были присущи лишь далеким предкам, или признаки, которые являются совершенно новыми не только для их родителей, но и для их далеких предков. Следовательно, для индивидуальных организмов характерны различия, изменчивость признаков. Противоположным свойством наследственности является изменчивость. Она заключается в изменениях генетического материала, сопровождаемых изменениями признаков организма. Результатом изменчивости является образование новых вариантов организмов, непрерывность разнообразия жизни [13, с. 137].

1.2 Изменчивость

Изменчивость — это возникновение индивидуальных различий. На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм, которые в результате действия естественного отбора преобразуются в новые подвиды и виды. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и мутационную, или генотипическую (Приложение А).

^ не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Так, продуктивность беспородных животных в условиях улучшенного содержания и ухода повышается (рис. 1.1.).

______________________________________________________

Рис. 1.1. Пример ненаследственных различий

Два поросенка одного помета стали несходными вследствие различного кормления

^ подразделяется на мутационную и комбинативную. Мутациями называются скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Термин “мутация” был впервые введен де Фризом. Мутации обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.

Различают:

  • генные му­тации — единицами изменения являются гены или локусы в хромосомах;
  • хромосомные мутации — еди­ницами изменения являются структурные перестройки отдельных хромосом (инверсии, дупликации, делеции, транслокации);
  • ге­номные мутации — единицами изменения является число хромосом;
  • внеядерные мутации — касаются изменения некоторых константных и более или менее автономных внеядерных структур клетки (митохондрий, пластид и т. п.) [16, с. 19].

______________________________________________________

1.3 Отбор

Действие отбора можно рассматривать на двух связанных между собой уровнях – на уровне организма и на уровне аллелей.

Отбор – это процесс, благодаря которому организмы, по своей морфологии, физиологии и проведению лучше приспособленные к данной среде, выживают и размножаются а менее приспособленные гибнут или им не удается оставить потомков. Первые передают свои удачные признаки следующему поколению, а вторые – нет. Таким образом, можно видеть, что действие отбора достигается благодаря дифференциальной смертности и дифференциальному размножению. Адаптивное значение отбора состоит в том, что он обеспечивает сохранение тех организмов, которые с наибольшей вероятностью могут обеспечить выживание данного вида, а его эффективность зависит от наличия в популяции фенотипической изменчивости [21, с. 155].

______________________________________________________ Степень отбора и его ход во времени зависят от характера мутантного аллеля и его влияния на данный фенотипический признак. Доминантный аллель сразу проявляется в фенотипе, и тут же начинается его положительный или отрицательный отбор. Если же аллель рецессивен, как это обычно для большинства мутаций, то он не подвергается отбору до тех пор, пока не появится в гомозиготном состоянии; вероятность немедленного появления таких рецессивных гомозигот невелика, и новый аллель может исчезнуть из генофонда, прежде чем они возникнут. Аллель, рецессивный в данных условиях, может сохраниться в популяции и дождаться таких изменений среды, при которых его эффект будет доминантным; если он при этом окажется выгодным для организма, то отбор будет благоприятствовать распространению аллеля в популяции, как, например, в случае серповидноклеточной анемии [4, с. 148]. Рецессивный мутантный аллель может быстро распространиться в популяции, если его локус в хромосоме сцеплен (находится в тесной близости) с локусом какого-либо доминантного аллеля, имеющего важное функциональное значение и подвергающегося сильному положительному отбору. При таком сцеплении шансы мутантного аллеля соединиться с другим мутантным аллелем и оказаться в гомозиготном состоянии сильно возрастают (Приложение Б). Фенотипические эффекты мутантных аллелей могут быть различными. Мутации генов, контролирующих важные функции, вероятнее всего, окажутся летальными и будут тотчас же элиминированы из популяции. Эволюционные сдвиги происходят обычно в результате постепенного появления многих мутантных аллелей, производящих небольшие прогрессивные изменения в фенотипических признаках [23, с. 107].

^

Существует три типа естественного отбора: стабилизирующий, направленный и дизруптивный [17, с. 50].

Стабилизирующий отбор происходит в тех случаях, когда фенотипические признаки оптимально соответствуют условиям среды и конкуренция относительно слабая. Такой отбор действует во всех популяциях, элиминируя особей с крайними отклонениями признаков.

^ Эта форма отбора возникает в ответ на постепенные изменения условий среды. Направленный отбор влияет на диапазон фенотипов, существующих в данной популяции, и оказывает селективное давление, сдвигающее средний фенотип в ту или другую сторону. После того как средний фенотип придет в оптимальное соответствие с новыми условиями среды, вступает в действие стабилизирующий отбор. Направленный отбор приводит к эволюционному изменению, оказывая на популяцию такое давление, которое благоприятствует увеличению в ней частоты новых аллелей. Направленный отбор лежит в основе искусственного отбора, при котором избирательное скрещивание особей, обладающих желательными фенотипическими признаками, повышает частоту этих признаков в популяции [5, с. 116].

______________________________________________________

^

Человек с самых ранних времен своей цивилизации применяет искусственный отбор при разведении животных и растений. Дарвин воспользовался данными по искусственному отбору, чтобы объяснить возможный механизм изменения видов, происходящего в природных популяциях, т.е. естественного отбора. Искусственный отбор основан на изоляции природных популяций и избирательном скрещивании организмов, обладающих признаками, желательными для человека [9, с. 107]. Отбор герефордской и абердин-ангусской пород крупного рогатого скота велся на количество и качество мяса, а гернзейской и джерсейской пород на молочность. Овцы гемпширской и суффолькской пород быстро созревают и дают хорошее мясо, но они менее выносливы и менее активны в поисках пищи, чем шевиотские или шотландские черномордые овцы. Из дикого кабана (рис. 1.2., слева), коренного обитателя Европы, Азии и Африки, путем отбора было выведено много домашних пород, в том числе английская крупная белая (рис. 1.2., справа), дающая превосходное мясо.

Рис. 1.2. Дикий кабан и домашняя свинья

Эти примеры показывают, что в одной породе невозможно объединить все признаки, необходимые для максимального экономического эффекта в любых условиях, так что программы селекции часто разрабатывают таким образом, чтобы улучшить количественно и качественно главный ценный признак данной породы. При искусственном отборе человек создает направленное селективное давление, которое ведет к изменениям частот аллелей или генотипов в популяции. Это эволюционный механизм, приводящий к созданию новых пород, линий, сортов, рас и подвидов. Генофонды всех этих групп изолированы, но они сохраняют основную генную и хромосомную сгрукгуру, характерную для вида, к которому они все еще принадлежат. Существует две формы искусственного отбора – инбридинг и аутбридинг [14, с. 17].

______________________________________________________

^ особенно полезен в растениеводстве, однако его все шире используют также в производстве мяса, яиц и шерсти. Этот метод состоит в скрещивании особей из генетически различных популяций. Аутбридинг обычно производят между представителями различных сортов или линий, а у некоторых растений – между близко родственными видами. Потомков от таких скрещиваний называют гибридами, и они превосходят по ряду признаков обе родительские формы — явление, называемое гибридной мощностью или гетерозисом. При продолжительном инбридинге гибридов их мощность понижается по мере возрастания доли гомозигот. Иногда гибридизация может сопровождаться изменением числа хромосом — полиплоидизацией, которая может приводить к возникновению новых видов.
^ Совершенно очевидно, что все многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений. Давно уже было замечено, что особи одного и того же сорта растений, одной и той же породы животных, имея некоторые общие признаки и свойства, присущие данному сорту или породе, в то же время по ряду других признаков и свойств отличаются друг от друга. Эти-то индивидуальные особенности и используются селекционерами при выведении новых органических форм [11, с. 109]. Искусственный отбор базируется на двух явлениях – изменчивости и наследственности организмов. Подавляющее большинство известных в культуре органических форм создано человеком путем накопления, суммирования полезных ему особенностей животных и растений. Человек отбирает наилучшие в том или ином отношении особи и скрещивает их, повторяя этот прием на протяжении многих поколений. Дарвин различал две формы искусственного отбора: бессознательный и методический.

^ На протяжении тысячелетий человек проводил искусственный отбор стихийно, бессознательно, без представления о его конечных результатах. Древние земледельцы собирали с дикорастущих злаков наиболее крупные семена для посева. При уборке урожая ломкие и незрелые колосья, мелкие семена терялись, лучшие колосья сохранялись.

______________________________________________________ Совершенно очевидно, что все многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений. Селекционная работа базируется на наследственности, изменчивости и искусственного отбора организмов. Изменчивость и наследственность в сочетании с отбором – естественный фактор эволюции. Изменчивость, таким образом, это общее свойство организмов приобретать новые признаки – различия между особями в пределах вида. Всем организмам в природе присуща наследственность. Это свойство выражается в сохранении и передаче признаков к потомству. Отбор – это процесс, определяющий, какие аллели будут переданы следующему поколению благодаря дифференциальным преимуществам, которые они доставляют, экспрессируясь в фенотипах.

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Планы мероприятий
Игра викторина по ЭКОЛОГИИ-10 класс

  Цель игры «Викторина по экологии» : углубить экологические знания Весь класс разбит на четыре команды по 6 человек. Время обдумывания ответа -1 минута. Ведущий читает высказывания великих людей с паузами , там , где пропущены слова. Команды должны вставить эти слова «Оценивать … только по стоимости её материальных богатств- …

Задания
Хирургия и Реаниматология. Тесты. Методическое пособие

Тестовые задания. Хирургия и Реаниматология.   Профилактика хирургической инфекции. Инфекционная безопасность в работе фельдшера   Обезболивание   Кровотечение и гемостаз   Переливание крови и кровозаменителей, инфузионная терапия   Десмургия   Ведение больных в полеоперационном периоде   Синдром повреждения. Открытые повреждения мягких тканей. Механические повреждения костей, суставов и внутренних органов   …

Планы занятий
Профориентационный тест Л.А. Йовайши на определение склонности человека к тому или иному роду деятельности

ПРОФЕССИЯ – это вид трудовой деятельности человека, который требует определенного уровня знаний, специальных умений, подготовки человека и при этом служит источником дохода. Профессиональная принадлежность – одна из важнейших социальных ролей человека так как, выбирая профессию, человек выбирает себе не только работу, но и определенные нормы, жизненные ценности и образ жизни, …