Тестирование по теме: « Селекция и биотехнология»
Задание №1.Выбрать один верный ответ:
А1.Искусственно созданная человеком популяция растительных организмов с определенными ценными хозяйственными признаками называется: А) видом Б)штаммом В) популяцией Г) сортом
А2. Теоретической основой методов селекции, направленных на изменение наследственных свойств сортов и пород, является наука: А) биотехнология Б) цитология В) генетика Г) эмбриология
А3.Отдаленная гибридизация может обеспечивать возникновение биологических форм, представляющих большую хозяйственную ценность, благодаря: А) инбридингу Б) отбору В) мутагенезу Г) гетерозису
А4.Использование для гибридизации протопластов относится к: А) генетическому клонированию Б) клеточной инженерии В) генной инженерии Г) искусственному мутагенезу
А5. Промышленное использование биологических процессов и систем на основе получения высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с заданными свойствами называется: А) полиплоидией Б) отдаленной гибридизацией В) радиационным мутагенезом Г) биотехнологией
А6. Закон гомологичных рядов наследственной изменчивости организмов сформулировал: А) В.И. Вернадский Б) Б.Л. Астрауров В) Н.И. Вавилов Г) И.В. Мичурин.
А7.В селекции животных НЕ применяют: А) испытание производителей по потомству Б)аутбридинг В) полиплоидия Г) индивидуальный отбор
А8.В биотехнологии гормон роста и человеческий инсулин получают путем: А)микробиологического синтеза Б)генной инженерии В) клеточной инженерии Г) трансплантации эмбрионов
А9. Кофе происходит из … центра. А) Абиссинского Б) Андийского В) Средиземноморского Г) Южноазиатского
А10. Группа генетически однородных (гомозиготных) организмов, имеющих ценный исходный материал для селекции, называется: А) чистой линией Б) филогенетическими рядами В) культурой ткани; Г) полиэмбрионией
Задание №2. Выбрать несколько верных ответов.
В1.Микроарганизмы используют в промышленном производстве: А) витаминов Б) муки В) минеральных солей Г) кефира Д) лекарственных препаратов Е) гормонов
В2.Средиземнорский центр происхождения культурных растений является родиной: А) мягкой пшеницы Б) рожь В) капуста Г) сахарная свекла Д) чеснок Е) маслины
В3.В селекции животных применяются следующие методы: А) экспериментальное получение полиплоидов Б) метод испытания производителей по потомству В) массовый отбор Г) неродственная гибридизация Д) близкородственная гибридизация.
В4.Метод неродственной гибридизации в селекции растений применяется для: А)получения гетерозиготных популяций; Б) скрещивания отдельных пород; В) межродового скрещивания; Г) гетерозиса; Д) получения бесплодного потомства.
Тест по теме: «Селекция».
Вариант 1.
1. Научная и практическая деятельность человека по улучшению старых и выведению новых пород сортов и штаммов микроорганизмов.
а) генетика; б) эволюция; в) селекция.
2. Какую форму искусственного отбора применяют в селекции животных?
а) массовый; б) индивидуальный.
3. При какой гибридизации возникает инбредная депрессия?
а) близкородственное; б) не родственное.
4. Для чего производят инбридинг?
а) получение гетерозисных гибридов; б) получение чистых линий;
в) усиление доминантности признака.
5. В чем выражается эффект гетерозиса?
а) снижение жизнестойкости и продуктивности;
б) увеличение жизнестойкости и продуктивности;
в) увеличение плодовитости.
6. Сохраняется ли эффект гетерозиса при дальнейшем размножении гибридов?
а) да; б) нет; в) иногда.
7. У каких организмов встречается полиплоидия?
а) растения; б) животные; в) микробы.
8. Совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся наследственно стойкими особенностями строения и продуктивности.
а) порода; б) сорт; в) штамм.
9. Использование живых организмов и биологических процессов в производстве.
10. Изменение генотипа методом встраивания гена одного организма в геном другого организма.
а) биотехнология; б) генная инженерия; в) клонирование.
Тест по теме: «Селекция»
Вариант №3.
- Какие способы размножения свойственны жи вотным?
- Какие способы размножения свойственны растениям?
а) половое, б) бесполое, в) вегетативное.
- Какие формы искусственного отбора применяют в, селекции животных?
а) массовый, б) индивидуальный.
- При каком скрещивании возникает инбредная депрессия?
а) близкородственное, б) неродственное.
- Для каких целей осуществляют, близкородствен ное скрещивание?
а) усиление жизненной силы, б) усиление доминантности признака, в) получение чистой линии.
- В чем выражается гетерозис?
а) повышение продуктивности гибрида, б) усиление плодовитости гибрида,
в) получение новой породы или сорта.
- Как размножаются гетерозисные гибриды у рас тений?
- Как размножаются гетерозисные гибриды у животных?
а) вегетативно, б) половым путем, в) не размножают ся.
- У каких организмов встречается полиплоидия?
а) растения, б) животные, в) человек.
- Применяют ли в селекции животных метод ментора?
а) да, б) нет.
Тест по теме: «Селекция»
Вариант №4.
- Родиной многих клубненосных растений, в том числе кар тофеля, является центр...
А. Южноазиатский В. Южноамериканский тропический.
Б. Средиземноморский. Г. Центральноамериканский.
- Использование методов биотехнологии в селекции позволяет...
А. Ускорить размножение нового сорта. Б. Создать гибрид растения и животного.
В. Ускорить размножение новых пород. Г. Выявить наследственные заболевания у человека.
- Метод выделения отдельных особей среди сельскохозяйст венных культур и получения от них потомства называется...
А. Массовым отбором. Б. Межлинейной гибридизацией.
В. Отдаленной гибридизацией. Г. Индивидуальным отбором.
- В селекционной работе с микроорганизмами используют...
А. Близкородственное разведение. Б. Методы получения гетерозиса.
В. Отдаленную гибридизацию. Г. Экспериментальное получение мутаций.
- Около 90 видов культурных растений, в том числе кукуруза,
Происходят из центра...
А. Восточноазиатского. В. Центральноамериканского.
Б. Южноазиатского Г. Абиссинского тропического.
- Бесплодие межвидовых растительных гибридов возможно
Преодолевать с помощью...
А. Гетерозиса. В. Индивидуального отбора.
Б. Массового отбора. Г. Полиплоидии.
- В селекционной работе с растениями не используют...
А. Отдаленную гибридизацию. Б. Массовый отбор.
В. Испытание производителей по потомству. Г. Индивидуальный отбор.
- В селекционной работе с животными не используют...
А. Родственное скрещивание. Б.Полиплоидию.
В. Межлинейную гибридизацию. Г. Неродственное скрещивание.
- Искусственный перенос нужных генов от одного вида живых организмов в другой вид, часто далекий по своему происхожде нию, относится к методам...
А. Клеточной инженерии. Б. Хромосомной инженерии.
В. Отдаленной гибридизации. Г. Генной инженерии.
- Первым этапом селекции животных является….
А. Бессознательный отбор. Б. Гибридизация.
В. Одомашнивание. Г. Методический отбор.
……………………………………………………………………………………………………………
Селекция - отбор и создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами.
Породы животных, сорта растений, штаммы микроорганизмов - это совокупности особей, созданные человеком и обладающие какими-либо ценными для него качествами. Теоретической основой селекции является генетика.
Основные методы селекции
Отбор
В селекции действует естественный и искусственный отбор. Искусственный отбор бывает бессознательным и методическим. Бессознательный отбор заключается в сохранении человеком лучших особей для разведения и употреблении в пищу худших без сознательного намерения вывести более совершенную породу или сорт. Методический отбор осознанно направлен на выведение нового сорта или породы с желаемыми качествами. В процессе селекции наряду с искусственным отбором не прекращает своего действия и естественный отбор, который повышает приспособляемость организмов к условиям окружающей среды.
Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора
Показатели | Естественный отбор | Искусственный отбор |
Исходный материал для отбора | Индивидуальные признаки организмов | |
Отбирающий фактор | Условия среды (живая и неживая природа) | Человек |
Путь благоприятных изменений | Остаются, накапливаются, передаются по наследству | Отбираются, становятся производительными |
Путь неблагоприятных изменений | Уничтожаются в борьбе за существание | Отбираются, бракуются, уничтожаются |
Направленность действия | Отбор признаков, полезных особи, популяции, виду | Отбор признаков, полезных человеку |
Результат отбора | Новые виды | Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов |
Формы отбора | Движущий, стабилизирующий, дизруптивный | Массовый, индивидуальный, бессознательный (стихийный), методический (сознательный) |
Массовый отбор
- выделение из исходного материала целой группы особей с желательными признаками и получение от них потомства.
Индивидуальный отбор
- выделение отдельных особей с желательными признаками и получение от них потомства.
Массовый отбор чаще применяют в селекции растений, а индивидуальный - в селекции животных, что связано с особенностями размножения растений и животных.
Гибридизация
Методом отбора нельзя получить новые генотипы. Для создания новых благоприятных комбинаций признаков (генотипов) применяют гибридизацию. Различают внутривидовую и межвидовую (отдалённую) гибридизацию.
Внутривидовая гибридизация - скрещивание особей одного вида. Применяют близкородственное скрещивание и скрещивание неродственных особей.
Близкородственное скрещивание (инбридинг)
(например, самоопыление у растений) ведёт к повышению гомозиготности, что, с одной стороны, способствует закреплению наследственных свойств, но с другой - ведёт к снижению жизнеспособности, продуктивности и вырождению.
Скрещивание неродственных особей (аутбридинг)
позволяет получить гетерозисные гибриды. Если сначала вывести гомозиготные линии, закрепив желательные признаки, а затем провести перекрёстное опыление между разными самоопыляющимися линиями, то в результате в ряде случаев появляются высокоурожайные гибриды. Явление повышенной урожайности и жизнеспособности у гибридов первого поколения, полученных при скрещивании родителей чистых линий, называется гетерозисом
. Основная причина эффекта гетерозиса - отсутствие проявления вредных рецессивных аллелей в гетерозиготном состоянии. Однако уже со второго поколения эффект гетерозиса быстро снижается.
Межвидовая (отдалённая) гибридизация - скрещивание разных видов.
Используется для получения гибридов, сочетающих ценные свойства родительских форм (тритикале - гибрид пшеницы и ржи, мул - гибрид кобылы с ослом, лошак - гибрид коня с ослицей). Обычно отдалённые гибриды бесплодны, так как хромосомы родительских видов отличаются настолько, что невозможен процесс конъюгации, в результате чего нарушается мейоз. Преодолеть бесплодие у отдалённых гибридов растений удаётся с помощью полиплоидии. Восстановление плодовитости у гибридов животных более сложная задача, так как получение полиплоидов у животных невозможно.
Полиплоидия
Полиплоидия - увеличение числа хромосомных наборов.
Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные сорта культурных растений (пшеница, картофель) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды. В основе явления полиплоидии лежат три причины: удвоение хромосом в неделящихся клетках, слияние соматических клеток или их ядер, нарушение процесса мейоза с образованием гамет с нередуцированным (двойным) набором хромосом. Искусственно полиплоидию вызывают обработкой семян или проростков растений колхицином. Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.
Индуцированный мутагенез
В естественных условиях частота возникновения мутаций сравнительно невелика. Поэтому в селекции используется индуцированный (искусственно вызванный) мутагенез - воздействие на организм в условиях эксперимента каким-либо мутагенным фактором для возникновения мутации с целью изучения влияния фактора на живой организм или получения нового признака. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер сам отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Клеточная и генная инженерия
Биотехнология
- методы и приёмы получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов (бактерий, дрожжей и др.). Биотехнология открывает новые возможности для селекции. Её основные направления: микробиологический синтез, генная и клеточная инженерия.
Микробиологический синтез
- использование микроорганизмов для получения белков, ферментов, органических кислот, лекарственных препаратов и других веществ. Благодаря селекции удалось вывести микроорганизмы, которые вырабатывают нужные человеку вещества в количествах, в десятки, сотни и тысячи раз превышающих потребности самих микроорганизмов. С помощью микроорганизмов получают лизин (аминокислоту, не образующуюся в организме животных; её добавляют в растительную пищу), органические кислоты (уксусную, лимонную, молочную и др.), витамины, антибиотики и т. д.
Клеточная инженерия
- выращивание клеток вне организма на специальных питательных средах, где они растут и размножаются, образуя культуру ткани. Из клеток животных нельзя вырастить организм, а из растительных клеток можно. Так получают и размножают ценные сорта растений. Клеточная инженерия позволяет проводить гибридизацию (слияние) как половых, так и соматических клеток. Гибридизация половых клеток позволяет проводить оплодотворение «в пробирке» и имплантацию оплодотворённой яйцеклетки в материнский организм. Гибридизация соматических клеток делает возможным создание новых сортов растений, обладающих полезными признаками и устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды.
Генная инженерия
- искусственная перестройка генома. Позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида. Так, введя в генотип кишечной палочки соответствующий ген человека, получают гормон инсулин. В настоящее время человечество вступило в эпоху конструирования генотипов клеток.
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Селекция растений
Для селекционера очень важно знать свойства исходного материала, используемого в селекции. В этом плане очень важны два достижения отечественного селекционера Н. И. Вавилова: закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и учение о центрах происхождения культурных растений.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости:
виды и роды, генетически близкие (связанные друг с другом единством происхождения), характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости. Так, например, у мягкой и твёрдой пшеницы и ячменя существуют остистые, короткоостые и безостые колосья. Зная наследственные изменения у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов, что используется в селекции. Чем ближе между собой виды и роды, тем больше сходство в изменчивости их признаков. Н. И. Вавиловым закон был сформулирован применительно к растениям, а позднее подтверждён для животных и микроорганизмов.
В селекции растений наиболее широко используются такие методы, как массовый отбор, внутривидовая гибридизация, отдалённая гибридизация, полиплоидия.
Большой вклад в селекцию плодовых растений внёс отечественный селекционер И. В. Мичурин. На основе методов межсортовой и межвидовой гибридизации, отбора и воздействия условиями среды им были созданы многие сорта плодовых культур. Благодаря его работам многие южные сорта плодовых культур удалось распространить в средней полосе нашей страны.
Многие сорта культурных растений являются полиплоидными. Таковы некоторые сорта пшеницы, ржи, клевера, картофеля, свёклы и т. д. Сочетание отдалённой гибридизации с последующим получением полиплоидных форм позволило преодолеть бесплодие отдалённых гибридов. В результате многолетних работ Н. В. Цицина и его сотрудников были получены гибриды пырея и пшеницы, пшеницы и ржи (тритикале).
К наиболее важным достижениям селекции растений следует отнести создание большого количества высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Селекция животных
Как и культурные растения, домашние животные имеют диких предков. Процесс превращения диких животных в домашних называют одомашниванием (доместикацией)
. Почти все домашние животные относятся к высшим позвоночным животным - птицам и млекопитающим.
В селекции животных наиболее широко используются такие методы, как индивидуальный отбор, внутривидовая гибридизация (родственное и неродственное скрещивание) и отдалённая (межвидовая) гибридизация
.
Использование индивидуального отбора связано с половым размножением животных, когда получить сразу много потомков затруднительно. В связи с этим селекционеру важно определить наследственные признаки самцов, которые непосредственно у них не проявляются (жирномолочность, яйценоскость). Поэтому оценка животных может быть осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Имеет определённое значение также учёт экстерьера, то есть совокупности внешних признаков животного. Подбор производителей в животноводстве особенно актуален в связи с применением в настоящее время искусственного осеменения, позволяющего получить от одного организма значительное число потомков. Родственное скрещивание ведёт к гомозиготности и чаще всего сопровождается уменьшением устойчивости животных к неблагоприятным факторам среды, снижением плодовитости и т. п. Для устранения неблагоприятных последствий используют неродственное скрещивание разных линий и пород. На основе межпородного скрещивания были созданы высокопродуктивные сельскохозяйственные животные (в частности М. Ф. Иванов создал высокопродуктивную породу свиней Белая украинская, породу овец Асканийская рамбулье). Неродственное скрещивание сопровождается гетерозисом, сущность которого состоит в том, что гибриды первого поколения имеют повышенную жизнеспособность и усиленное развитие. Примером эффективного использования гетерозиса служит выведение гибридных цыплят (бройлерное производство).
Отдалённая (межвидовая) гибридизация животных приводит к бесплодию гибридов. Но благодаря проявлению гетерозиса широко используется человеком. Среди достижений по отдалённой гибридизации животных следует отметить мула - гибрида кобылы с ослом, бестера - гибрида белуги и стерляди, продуктивного гибрида карпа и карася, гибридов крупного рогатого скота с яками и зебу, отдалённых гибридов свиней и т. д.
Селекция микроорганизмов
К микроорганизмам относятся прокариоты - бактерии, сине-зелёные водоросли; эукариоты - грибы, микроскопические водоросли, простейшие.
В селекции микроорганизмов наиболее широко используются индуцированный мутагенез и последующий отбор групп генетически идентичных клеток (клонов), методы клеточной и генной инженерии
.
Деятельность микроорганизмов используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Ферментативную активность микроорганизмов (грибов и бактерий) используют в производстве молочных продуктов, хлебопечении, виноделии и др. С помощью микроорганизмов получают аминокислоты, белки, ферменты, спирты, полисахариды, антибиотики, витамины, гормоны, интерферон и пр.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды. Ведутся работы по перенесению генетического материала азотфиксирующих микроорганизмов в геном почвенных бактерий, которые этими генами не обладают, а также непосредственно в геном растений. Это позволит избавиться от необходимости производить огромное количество азотных удобрений.
Контрольное тестирование по теме «Селекция»
1. Межлинейная гибридизация культурных растений приводит к:
1)сохранению прежней продуктивности;
2)выщеплению новых признаков;
3)повышению продуктивности;
4)закреплению признаков.
2. Аутбридинг — это:
1)скрещивание между неродственными особями одного вида;
2)скрещивание различных видов;
3)близкородственное скрещивание;
4)нет верного ответа.
3. Гибриды, возникающие при скрещивании различных видов:
1)отличаются бесплодностью;
2)отличаются повышенной плодовитостью;
3)дают плодовитое потомство при скрещивании с себе подобными;
4)всегда бывают женского пола.
4. Учение об исходном материале в селекции было разработано:
1)Ч. Дарвином; 2)Н.И. Вавиловым;
3)В.И. Вернадским; 4)К.А. Тимирязевым.
5. Центром происхождения культурных растений считаются районы, где:
1)обнаружено наибольшее число сортов данного вида;
2)обнаружена наибольшая плотность произрастания данного вида;
3)данный вид впервые выращен человеком;
4)нет верного ответа.
6. Аутбридинг — это скрещивание между:
1)неродственными особями одного вида; 2)братьями и сестрами;
3)родителями и детьми; 4)нет верного ответа.
7. Близкородственное скрещивание применяют с целью:
1)поддержания полезных свойств организма;
2)усиления жизненной силы;
3)получения полиплоидных организмов;
4)закрепления ценных признаков.
8. Гетерозис наблюдается при:
1)близкородственном скрещивании;
2)скрещивании отдаленных линий;
3)вегетативном размножении;
4)искусственном оплодотворении.
9. К биологически отдаленной гибридизации относится скрещивание представителей:
1)контрастных природных зон; 3)разных родов;
2)географически отдаленных районов Земли; 4)верны все ответы.
10. В клеточной инженерии при гибридизации используют следующие клетки:
1)половые; 2)соматические;
3)недифференцированные эмбриональные; 4)все перечисленные.
11. Клонирование невозможно из клеток:
1)эпидермиса листа 2)корня моркови
3)зиготы коровы 4)эритроцита человека
12. В биотехнологических процессах чаще всего используются:
1)позвоночные животные 2)бактерии и грибы
13. Центр происхождения таких растений, как виноград, олива, капуста, чечевица, находится в:
1)Восточной Азии 2)Центральной Америке
3)Южной Америке 4)Средиземноморье
14. Инбридинг - это:
1)скрещивание различных видов
2)скрещивание близко родственных организмов
3)скрещивание различных чистых линий
4)увеличение числа хромосом у гибридной особи
15. Центр происхождения кукурузы:
1)Абиссинский 2)Центральноамериканский
3)Южноазиатский 4)Восточноазиатский
16. Сорт огурцов представляет собой:
1)род 2)вид
3)природную популяцию 4)искусственную популяцию
17. Выдающийся отечественный ученый и селекционер, занимавшийся выведением новых сортов плодовых деревьев:
1)Н.И. Вавилов; 2)И.В. Мичурин;
3)Г.Д. Карпеченко; 4)B.C. Пустовойт
18. Обработка картофеля колхицином ведет к:
1) полиплоидии 3) гибридизации
2) генным мутациям 4) гетерозису
19. Одним из эффектов, сопровождающих получение чистых линий в селекции, является:
1)гетерозис 2)бесплодие потомства
3)разнообразие потомства 4)снижение жизнеспособности
20. Разработать способы преодоления бесплодия межвидовых гибридов впервые удалось:
1)К.А. Тимирязеву; 2)И.В. Мичурину;
3)Г.Д. Карпеченко 4) Н.И. Вавилову
21. Однородную группу животных с хозяйственно-ценными признаками, созданную человеком, называют:
1)видом 2)породой;
3)сортом; 4) штаммом
22.«Эволюцией, направляемой волей человека», по выражению Н. Вавилова, можно назвать:
1)получение модификационных изменений
2)выведение новых пород и сортов
3)естественный отбор
23. Центр происхождения картофеля:
1)Южно-американский; 2) Южно-азиатский тропический;
3)Средиземноморский; 4)Среднеамериканский
24. Многообразие пород кошек является результатом:
1)естественного отбора 2)искусственного отбора
3)мутационного процесса 4)модификационной изменчивости
25. При получении чистых линий у растений снижается жизнеспособность особей, так как
1)рецессивные мутации переходят в гетерозиготное состояние
2)увеличивается число доминантных мутаций
3)рецессивные мутации становятся доминантными
4)рецессивные мутации переходят в гомозиготное состояние
26. Получением гибридов на основе соединения клеток разных организмов с применением специальных методов занимается
1) клеточная инженерия 2) микробиология
3) систематика 4) физиология
27. Отрасль хозяйства, которая производит различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов -
1)бионика 2)биотехнология
3)цитология 4)микробиология
28. Выделением из ДНК какого-либо организма определенного гена или группы генов, включением его в ДНК вируса, способного проникать в бактериальную клетку, с тем чтобы она синтезировала нужный фермент или другое вещество, занимается
1)клеточная инженерия 2)генная инженерия
3)селекция растений 4)селекция животных
29. Чистая линия - это:
2) группа генетически однородных организмов
4) особи, полученные под воздействием мутагенных факторов
30. Межлинейная гибридизация в селекции растений приводит к:
1) проявлению у гибридов эффекта гетерозиса
2) снижению жизнеспособности
3) получению новых чистых линий для дальнейшего скрещивания
4) появлению гомозиготных гибридов, используемых для массового отбора
Ответы к тестам:
№ задания - вариант ответа
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