Презентація "Сучасні методи селекції"

Сучасні методи селекціїЯк ми створюємо 'супергероїв' серед рослин, тварин та мікроорганізмів (Біологія, 11 клас)

Хто тут головний дизайнер?Природний добір. Баланс ресурсів. Мета — вижити і дати потомство. Ресурси організму рівномірно розлоділені для ідеальної адаптації до середовища. Штучний добір (Корови Дарвіна)М’ясна порода. Молочна порода. Перекіс в одну ознаку. Мета — задовольнити потреби людини. Усі ресурси спрямовані на одну гіпертрофовану ознаку (молоко або м’ясо). VS➡ У дикій природі більшість штучних порід просто б не вижили! їхний ресурс обмежений.

Масовий чи індивідуальний?Обираємо найкращих. Масовий добір. За ФЕНОТИПОМ (Зовнішність)Швидко. Ідеально для рослин (велика кількість нащадків). Генотипи можуть бути різними, ознака може не закріпитися.Індивідуальний добір. За ГЕНОТИПОМ (ДНК)Довго і дорого. Ідеально для тварин (мало нащадків). Надійно закріплює корисні гени через аналіз родоводів.

Інбридинг(Споріднене схрещування)ІНБРЕДНА ДЕПРЕСІЯ!Наколичення шкідливих мутацій, зниження життездатності (наприклад, проблеми з диханням у мопсів). Аутбридинг(Неспоріднене схрещування)Переводить гени в гетерозиготний стан (Aa). Шкідливі рецесивні ознаки приховуються доміантними. Покращує нащадків. Сімейні зв’язки: Користь і небезпека гібридизаціїПереводить гени в гомозиготний стан (aa). Підсилює і закріплює потрібні фенотипові ознаки.

Scientific Zine / Graphic Novel. ГЕТЕРОЗИС: Як народжуються супергероїГетерозис (ібридна сила) — різке підвищення життездатності, стійкості та врожайності у ібридів першого покоління (F1) після неспорідненого схрещування.до врожайності кукурудзи у світі завдяки гетерозису!Сумна правда: Магія працює на максимумі лише в першому поколінні (F1). У наступних поколіннях гібридна сила різко згасає через розщеплення ознак. Чиста лінія AЧиста лінія БСупер-Гібрид F1+30%+=

Scientific Zine / Graphic Novel. За лаштунками гібридної сили: Як це працює?Гіпотеза домінування (Перекриття недоліків)AAbb + aa. BB = Aa. Bb"Хороші" домінантні гени перекривають і блокують "погані" рецесивні. Гібрид отримує найкраще від обох батьків. Гіпотеза наддомінування (Синергія міксу)Aa > AA або аа. Сама гетерозиготність (Аа) робить організм сильнішим за будь-яку "чисту" гомозиготну лінію. Мікс — це завжди краще!

Scientific Zine / Graphic Novel. Рецепт супер-кукурудзи1. Інцухт (Самозапилення)Створюємо чисті, гомозиготні, але слабкі інцухт-лінії (інбредна депресія).2. Хакінг природи — ЦЧСВикористовуємо ЦЧС (цитоплазматичну чоловіну стерильність). Рослини-матері генеруються без пилку, щоб уникнути самозапилення. Не треба обривати волоті вручну!3. Крос (Схрещування)Лінія AЛінія B4. Подвійний гібрид. Для максимальної дешевизни та врожайности схрещуємо два простих гібриди між собою (Подвійний міжлінійний гібрид F1). Схрещуємо дві різні чисті лінії.

Кожному царству — свій підхід. РОСЛИНИВисока плідність (мільйони насінин). Можливі міжвидові гібриди (Тритікале = жито + пшениця). Поліплоїдія: Штучне кратне збільшення хромосом для гігантських плодів та подолання безпліддя гібридів. Вегетативне розмноження: Дозволяє вічно клонувати вдалий гібрид. ТВАРИНИМало нащадків, тривалий розвиток. Міжвидові гібриди зазвичай абсолютно стерильні (мул). Штучне запліднення: Дозволяє отримати соті нащадків від одного видатного самця. Суворий облік: Детальні родоводи (генеалогія) — головна зброя селекціонера.

Мікробна лабораторія: Як бактерії "ламають" генетику1. Кон'югація "Дай п'ять!"Прямий контакт та обмін плазмідами (позануклеодною ДНК).2. Трансформація "Лутуємо загиблих")GULP!SCHWOR!Поглинання вільної ДНК зруйнованих клітин із середовища.3. Трансдукція "Вірусна пошта")Віруси-бактеріофаги випадково переносять гени від однісі бактерії до ійшої. Результат: Так ми створюємо штами-фабрики, які виробляють людський інсулін!INJECT!BZZZT!

Нова ера: Від лопати до ДНК-маркерів. Більше не треба чекати місяцями, поки виросте врожай. Читаемо ДНК-маркери у насінині і одразу знаємо, чи мас вона потрібний ген (наприклад, стійкість до посухи). Камери штучного клімату. Симулюють будь-які погодні умови 24/7. Дозволяють отримувати кілька врожаїв на рік і блискавично прискорюють селекцію. Молекулярні маркери. Клональне мікророзмноження. Вирошування цілої рідкісної або цінної рослини лише з кількох соматичних клітин у пробірці. Фітотрони

Сейф на випадок апокаліпсису. Свалбардський глобальний банк (Норвегія)Найбільше у світі сховище насіння, сховане глибоко в льодах Шпіцбергену. Це резервний "жорсткий диск" біорізноманіття Землі. Національний центр України. Зберігає понад 27 000 зразків насіння для майбутніх поколінь. Навіщо це нам?Генетичне різноманиття — це сировина. Якщо через селекцію всі рослини стануть однаковими (клонами), одна нова хвороба зможе знищити всю популяцію. Банки зберігають дикі гени для майбутнього порятунку.

Еволюція у твоїх руках. Селекція еволюціонувала:від сліпого схрещування до точного молекулярного конструовання. Класичні методи (добір, гібридизація, гетерозис) ідеально працюють у комбінації з high-tech (ДНК-маркери, фітотрони). Головний виклик майбутнього – екологічність, продуктивність та адаптація до зміни клімату. Ти вже знаеш, як працює гетерозис. Можливо, саме ти створиш наступний суперсорт, який врятує світ від голоду!