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Seis métodos de mejoramiento. Principios.

Métodos de reproducción

1. Mestizaje: se utiliza para organismos que se reproducen sexualmente, utilizando el principio de combinación libre de genes, con un ciclo largo.

(1) Principio: Recombinación genética (mediante la separación de genes y la combinación libre, se aíslan rasgos excelentes o se reúnen varios rasgos excelentes.

(2) Método: Automático continuo

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(3) Por ejemplo: se sabe que los tallos altos de trigo (D) son dominantes sobre los tallos cortos (d), y la resistencia a la roya (R) es dominante sobre la roya del chasis (r). los dos pares de rasgos se heredan de forma independiente.

Hay dos líneas puras de tallos altos resistentes a la roya y tallos cortos susceptibles a las enfermedades. se requieren métodos de mejoramiento para desarrollar nuevas variedades con excelentes características

Método de operación:

① Cruzar trigo de raza pura de tallo alto resistente a la roya y trigo de tallo corto susceptible a la roya para obtener F1;

②Deje que F1 se autocruce para obtener F2

③Seleccione el trigo enano y resistente a enfermedades en F2 para que se autocruce y obtenga F3

④Mantenga F3 sin; separación de rasgos. Para individuos con tallos enanos y resistencia a enfermedades, repita los pasos 3 y 4 para los rasgos que parecen estar separados en F3.

(4) Características: El período de reproducción es largo y el autocruzamiento es continuo. es necesario seleccionar el tipo deseado

(5) Descripción:

① Este método se suele utilizar para:

A. Entre individuos de la misma. especies, como en el ejemplo anterior;

B. Individuos de diferentes especies que están estrechamente relacionados (para que la descendencia sea fértil, los cromosomas deben duplicarse y los individuos resultantes son alopoliploides), como el cultivo de triticale octoploide, rábano Hibridar con repollo

② Si el organismo produce descendencia mediante reproducción sexual, se deben criar razas puras con rasgos excelentes para evitar la separación de rasgos en la descendencia; , entonces, siempre que sea suficiente para obtener rasgos excelentes, las razas puras y los híbridos no afectan la expresión de los rasgos en la descendencia.

2. Crianza por mutación artificial

(1) Principio. : Mutación genética

(2) Método: Utilice factores físicos (como rayos X, rayos R, rayos ultravioleta, láseres, etc.) o factores químicos (como ácido nitroso, sulfato de dietilo, etc.) para tratar organismos para fabricarlos en la interfase de la división celular. Se producen errores durante la replicación del ADN, provocando mutaciones genéticas.

(3) Ejemplos: cría espacial, adquisición de cepas de penicilina de alto rendimiento.

(4) Características: Mayor tasa de mutación, creación de seres humanos. Se puede seleccionar el tipo de mutación requerido para generar variedades biológicas excelentes. Sin embargo, debido a la naturaleza no direccional de la mutación, este método de reproducción es ciego.

(5) Nota: Este método se utiliza a menudo en mejoramiento microbiano, mejoramiento de cultivos, etc.

3. Mejoramiento haploide: reproducción asexual (cultivo de tejidos), utilizando anteras in vitro. , ciclo corto

(1) Principio: variación cromosómica <. /p>

(2) Método: obtener plantas haploides cultivando las anteras y luego inducir artificialmente el doble del número de cromosomas

(3) Ejemplo: Se sabe que los tallos altos de trigo (D) son dañinos para las plantas enanas. El tallo (d) es dominante, la resistencia a la roya (R) es dominante sobre la susceptibilidad a la roya (r), y las dos. pares de rasgos se heredan de forma independiente.

Existen dos variedades de línea pura: tallos altos resistentes a la roya y tallos cortos susceptibles a enfermedades.

Es necesario utilizar la cría haploide para generar nuevas variedades con excelentes características.

Método de operación:

① Cruzar trigo de pura raza de tallo alto resistente a la roya con trigo de tallo corto susceptible a la roya para obtener F1

②Tomar las anteras de; F1 Haploid se obtiene mediante cultivo somático;

③ Trate las plántulas haploides con colchicina para duplicar los cromosomas y seleccione individuos con rasgos de resistencia a la enfermedad enana como el tipo deseado.

(4) Características: Dado que los genes individuales obtenidos son todos homocigotos, no habrá segregación de rasgos en la descendencia autofecundada, por lo que, en comparación con el cruzamiento, los años de reproducción se acortan significativamente.

(5) Nota: A Este método generalmente es adecuado para plantas.

BEste método de reproducción a veces debe combinarse con el cruzamiento, y el proceso de cultivo de anteras requiere el apoyo de la tecnología de cultivo de tejidos.

4. Cría poliploide: Los frutos son regordetes, tienen un alto contenido nutricional y los tallos son fuertes.

(1) Principio: Mutación cromosómica

(2) Método: Trate las semillas o plántulas germinadas con colchicina, duplicando así el número de cromosomas en las células y duplicando el número de cromosomas en las células continúan la mitosis normal para convertirse en una planta poliploide.

(3) Ejemplo:

① Ilustración del proceso de cultivo de sandía triploide sin semillas (cultivo autopoliploide): consulte la ilustración del Capítulo 2 del libro de texto obligatorio para estudiantes de secundaria. :

A. Después de plantar las semillas de sandía triploides, ¿por qué necesitamos fertilizarlas con polen de sandía diploide?

Las plantas triploides de sandía son incapaces de formar semillas debido a una sinapsis desordenada durante la división diferencial y a la imposibilidad de formar células reproductivas normales.

Sin embargo, después de que las plantas triploides se alimentan con polen de sandía diploide, durante el proceso de germinación del polen en el estigma, el sistema enzimático que convierte su propio triptófano en ácido indol acético se secreta en la planta de sandía. ovario de la planta ploides, lo que hace que el ovario sintetice una gran cantidad de auxina. En segundo lugar, una pequeña cantidad de auxina del polen diploide de la sandía también puede difundirse hacia el ovario después de la polinización. convertirse en fruto (sandía triploide sin semillas).

B. Si se utiliza sandía diploide como progenitor femenino y sandía tetraploide como progenitor masculino, es decir, se realiza un cruce inverso, la cubierta de la semilla formada por el desarrollo del tegumento será gruesa y dura, afectando así la calidad de la semilla sin semillas. sandía.

②Cultivo de triticale octoploide (cultivo de alopoliploidía):

El trigo común es hexaploide (AABBDD), con 42 cromosomas en células somáticas, pertenece al género Triticum: El centeno es diploide (RR ), contiene 14 cromosomas en las células somáticas y pertenece al género Triticum.

Por lo general, es difícil que especies especiales de dos géneros diferentes se crucen, pero también hay un número muy pequeño de variedades de trigo blando que contienen genes hibridables y pueden aceptar polen de centeno.

La descendencia híbrida contiene cuatro conjuntos de cromosomas (ABDR) y es infértil. Los cromosomas deben duplicarse artificialmente para producir descendencia. Las células individuales después de la duplicación de cromosomas contienen ocho conjuntos de cromosomas (AABBDDRR). de especies especiales de diferentes géneros, por eso se le llama triticale alooctaploide.

(4) Características: Las plantas obtenidas mediante este método de reproducción tienen tallos gruesos, hojas, frutos y semillas de mayor tamaño, y un aumento en el contenido de nutrientes como azúcar y proteínas.

(5) Nota: ① Este método se utiliza para el mejoramiento de plantas; ② A veces debe combinarse con el mejoramiento de híbridos.

5. Ingeniería genética: cultivo dirigido de nuevas especies

(1) Principio: tecnología de recombinación del ADN (pertenece a la categoría de recombinación genética)

(2 ) Método: según la voluntad de las personas, se copian genes individuales de un organismo, se modifican y se colocan en las células de otro organismo para modificar direccionalmente los rasgos genéticos del organismo.

Los pasos de la operación incluyen: extraer el gen diana, combinar el gen diana con el portador, introducir el gen diana en las células receptoras, detectar y expresar el gen diana, etc.

(3) Ejemplo: lata se beneficia de cepas de E. coli que secretan insulina humana, algodón resistente a insectos, animales genéticamente modificados, etc.

(4) Características: propósito fuerte y ciclo de reproducción corto.

(5) Nota: Para los microorganismos, esta tecnología debe coordinarse estrechamente con la ingeniería de fermentación para obtener los productos que necesitan los humanos.

6. Mejoramiento genético mediante "ingeniería celular":

Principio: transferencia nuclear de células híbridas de células somáticas vegetales

Método: utilizar dos células somáticas de diferentes plantas para fusionarlas en una célula híbrida, y un método para cultivar células híbridas en nuevas plantas.

Los pasos de la operación incluyen: eliminación de la pared celular mediante un método enzimático, uso de inductores para inducir la fusión de protoplastos, cultivo de tejidos de células híbridas, etc. Se trata de trasplantar el núcleo de un organismo al óvulo enucleado de otro organismo, y luego cultivar la célula hasta convertirla en un individuo biológico.

Los pasos incluyen: aspirar núcleos celulares, trasplantarlos a óvulos enucleados, cultivo (se puede utilizar tecnología de transferencia de embriones), etc.

Los ejemplos incluyen plantas híbridas de "tomate y papa", carpa, carpa cruciana, peces, animales clonados, etc.

Las características pueden superar los obstáculos de la incompatibilidad en la hibridación distante y expandirse enormemente. los padres que se pueden utilizar para la hibridación Rango de combinación.

Tener en cuenta que este método requiere el apoyo de cultivo de tejidos vegetales y otros medios técnicos.

7. Utilice hormonas vegetales para cultivar rasgos específicos

(1) Principio: la concentración adecuada de auxinas puede promover el desarrollo del fruto

(2) Método: en el El estigma del pistilo no polinizado se recubre con una cierta concentración de solución análoga a la auxina y el ovario puede convertirse en un fruto sin semillas.

(3) Ejemplo: Cultivo de tomates sin semillas

(4) Características: Dado que la auxina juega un papel en la promoción del desarrollo del fruto, no provoca cambios en el genotipo de la planta. por lo que este tipo de mutación no es hereditaria.

(5) Nota: Este método es adecuado para plantas.

Y no es un método de cría. Sólo cambia los rasgos y no cambia el material genético.