Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 71. Схрещування та розведення

Поміркуйте

  • Які методи роботи найчастіше використовуються в селекції? Чому саме їм надають перевагу?

Згадайте

  • Генетика
  • Ген
  • Батьківське покоління
  • Закони Менделя

Гібридологічний аналіз та основні типи схрещувань

Гібридологічний аналіз — це дослідження характеру успадкування ознак за допомогою системи схрещувань. Його основою є гібридизація, яка полягає у схрещуванні організмів, які різняться між собою за однією чи кількома спадковими ознаками. Наприклад, за забарвленням насінин, формою крил, довжиною ніг тощо. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами.

Для здійснення дослідів із генетики й селекції здійснюють схрещування організмів і досліджують батьківські організми та організми першого, другого й наступних поколінь. Залежно від кількості генів, які аналізують, розрізняють моногібридне (один ген), дигібридне (два гени) і полігібридне (багато генів) схрещування.

Мал. 71.1. Схема реципрокних схрещувань дрозофіли

Під час вивчення успадкування, зчепленого зі статтю, часто використовують реципрокні схрещування. Це два одночасні схрещування (пряме та обернене), у яких ознаку, що вивчається, мають або тільки самці (у прямому схрещуванні), або тільки самки (в оберненому).

Класичним випадком застосування реципрокних схрещувань є дослідження успадкування кольору очей у дрозофіли. Ген, який визначає в неї колір очей (зазвичай він червоний, це домінантна ознака), розташований у Х-хромосомі. Існує рецесивний алель цього гена, який визначає білий колір очей (мал. 71.1).

Під час схрещування гомозиготних за цією ознакою самок із червоними і самців із білими очима всі їхні нащадки мали червоні очі. Адже самки нащадків отримали одну хромосому з домінантним алелем від матері, а в самців ця хромосома могла бути тільки материнською. У оберненому варіанті схрещування (самки з білими, а самці з червоними очима) результати були інші.

Мал. 71.2. Схема аналізуючого схрещування

Усі самки нащадків мали червони очі (одна хромосома з домінантним алелем отримана від батька), а всі самці мали білі очі (єдина хромосома з рецесивним алелем отримана від матері).

Аналізуюче схрещування

У ході досліджень часто здійснюють так звані аналізуючі схрещування. Аналізуюче схрещування — це схрещування особини, що має невідомий генотип, з особиною, гомозиготною за рецесивними алелями всіх досліджуваних генів (мал. 71.2). Залежно від того, який буде отримано результат серед гібридів першого покоління, можна дізнатися, який генотип мала вихідна досліджувана особина.

Пурпурні пелюстки — домінантна ознака, яка визначається домінантним алелем — Р. Білі пелюстки — рецесивна ознака, яка визначається рецесивним алелем — р. Якщо рослина, яку ми досліджуємо, має пурпурні пелюстки, то в неї може бути два різні генотипи, які забезпечують такий фенотип: РР і Рр. Якщо ми схрестимо цю рослину з рослиною, яка має білі пелюстки (вона може мати тільки генотип рр), то результат схрещування буде залежати тільки від її генотипу. Якщо вона має генотип РР, то всі нащадки від схрещування матимуть генотипи Рр і пурпурні пелюстки. А якщо її генотип Рр, то половина нащадків матиме пурпурні (генотип Рр), а половина — білі (генотип рр) пелюстки.

Розведення тварин

У тваринництві, залежно від мети, використовують такі основні методи розведення: чистопородне, схрещування та гібридизація (внутрішньовидова та міжвидова).

Чистопородне розведення використовується для підтримання чистоти породи, і для його здійснення створюють пари тварин, які належать до однієї породи.

Слід відзначити, що тривале чистопородне схрещування може бути ризикованим для існування породи. Якщо кількість особин породи є невеликою, то виникає проблема споріднених схрещувань і прояву спадкових захворювань. Також ризик може зростати в разі різкого зниження чисельності породи і використання для її відновлення особин із якоюсь вадою. Так, наприклад, сталося з породою німецька вівчарка після Другої світової війни. Під час бойових дій велика кількість собак цієї породи загинула, а після війни в Радянському Союзі активно використовували для відновлення породи кобеля, який виявився (як з'ясували пізніше) носієм кількох генетичних дефектів.

Схрещування використовується для поєднання в нащадків цінних якостей від різних батьків. Для цього створюють пари з тварин одного виду, але різних порід. Усі сучасні породи сільськогосподарських тварин було виведено саме методом схрещування.

Гібридизація є найскладнішим із видів розведення. Для здійснення міжвидової гібридизації пари батьків підбирають із тварин різних видів. У результаті не завжди утворюються гібриди, що здатні до розмноження, але це й не завжди мають на меті. Класичним прикладом гібридизації є отримання мулів від схрещування кобил із віслюками. Мули не здатні до розмноження, але дуже зручні для використання в сільському господарстві.

Гібридизація коней та віслюків є також гарним прикладом відмінностей, які виникають у випадку реципрокних схрещувань. Мул є гібридом віслюка і кобили, а гібрид коня і самки віслюка має назву ослюк. Мул має більші розміри. Для нього характерні більша витривалість та сила, ніж в ослюка. Це може бути пов'язано з умовами розвитку зародка. Організм кобили має більший розмір і може забезпечити зародку кращі умови розвитку. Через те що мули більші і сильніші, ніж ослюки, їх розводять частіше.

Ключова ідея

Схрещування є одним із найбільш поширених методів генетичних досліджень і селекційної роботи. Воно може здійснюватися в різних комбінаціях залежно від поставленої мети. Гібриди, які утворюються в результаті схрещування, не завжди здатні розмножуватися.

Запитання та завдання

1. Яким буде результат аналізуючих схрещувань із гетерозиготами а) АаВb; б) aaBb; в) АаВВСс; г) АаВbСс? 2. Складіть схему будь-якого тригібридного схрещування.