Основными методами селекции любых организмов являются гибридизация и отбор.

В селекции принято различать два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор проводится по внешним, фенотипическим характеристикам в направлении, избранном селекционером. Наследуемость количественных признаков часто низка, поэтому ориентация только на фенотип особи ненадежна. Массовый отбор может дать результаты только при достаточно высоком коэффициенте наследуемости.

Индивидуальный отбор основан на оценке генотипа растения или животного, используемого в селекционном процессе. Для этого необходимо получить потомство отбираемого организма и оценить его показатели. При индивидуальном отборе популяцию делят на семьи или изучают потомство от самоопыления отдельных растений (инбридинг или инцухт), где это позволяет система несовместимости.

Гибридизация – это процесс скрещивания родительских особей и получение от них гибридов. Все разнообразие типов скрещиваний сводится к инбридингу и аутбридингу. Инбридинг – это близкородственное, а аутбридинг – неродственное скрещивание.

Гетерозис. Полиплоидия в селекции растений.

Гетерозис – гибридная мощность, проявляющаяся в превосходстве гибрида над обеими родительскими формами. Гетерозис широко используется в селекции растений и животных, но механизм гибридной мощности до сих пор до конца не ясен.

А. Густафссон предлож классиф гетерозиса у раст:

1) репродуктивный гетерозис, который выражается в лучшем развитии органов размножения, приводит к повышению урожайности плодов и семян;

2) соматический гетерозис, приводящий к мощному развитию вегетативной массы;

Приспособительный, или адаптивный, гетерозис, который выражается в общем повышении жизнеспособности.

Полиплоидия служит чрезвычайно ценным источником изменчивости для селекции растений.

Автополиплоидия . Удвоение числа хромосом от диплоидному к тетраплоидному часто сопровождается увеличением размера и изменением темпа деления клеток, что ведет к изменению размеров растения и его органов, величины и массы семян, их химического состава и т.д. Полиплоидизация в ряде случаев обуславливает повышенное содержание ценных химических веществ или, наоборот, уменьшает синтез тех или иных нежелательных для человека соединений.

Аллопоплиплоидия . Использование аллополиплоидии в селекции позволяет сочетать комбинативную изменчивость с преимуществами полиплоидных форм. Так, В.Е. Писаревым путем скрещивания пшеницы (2 n =42) и ржи (2 n =14) создан амфидиплоид (2 n =56), названный им Triticale (пшеница – Triticum , рожь – Secale ). Растения Triticale , как и рожь, хорошо развиваются в условиях нечерноземной полосы, накапливают большое количество белка, как пшеница, устойчивы к ржавчине и мучнистой росе.

Анеуплоидия . Анеуплоидные организмы, как правило, обладают пониженной жизнеспособностью и фертильностью и поэтому в практическом растениеводстве не используются. Но их все более широко применяют в селекции растений при использовании метода замещения хромосом одного генотипа (вида) хромосомами другого генотипа (вида). С помощью этого метода вместе с хромосомой донора реципиенту передают желаемый набор генов.

Генетическая инженерия. Методические подходы.

Генная инженерия – это сумма методов, позволяющих переносить гены из одного организма в другой, или – это технология направленного конструирования новых биологических объектов.

Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы организму свойства, полезные для человека.

Технология рекомбинантных ДНК использует след методы:

· специфическое расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее выделение и манипуляции с отдельными генами;

· быстрое секвенирование всех нуклеотидов очищенном фрагменте ДНК, что позволяет определить границы гена и аминокислотную последовательность, кодируемую им;

· конструирование рекомбинантной ДНК;

· гибридизация нуклеиновых кислот, позволяющая выявлять специфические последовательности РНК или ДНК с большей точностью и чувствительностью;

· клонирование ДНК: амплификация in vitro с помощью цепной полимеразной реакции или введение фрагмента ДНК в бактериальную клетку, которая после такой трансформации воспроизводит этот фрагмент в миллионах копий;

Введение рекомбинантной ДНК в клетки или организмы.

Биотехнология.

Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.

Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике.

Клеточная инженерия.

Это совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток. Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.

Преимущество клеточной инженерии в том, что она позволяет экспериментировать с клетками, а не с целыми организмами. Последнее гораздо сложнее, а иногда и невозможно, особенно в случае млекопитающих животных и человека или при получении отдалённых гибридов. Методы клеточной инженерии в медицине, сельском хозяйстве или биотехнологии часто применяют в сочетании с генной инженерией. при получении отдалённых гибридов. Методы клеточной инженерии в медицине, сельском хозяйстве или биотехнологии часто применяют в сочетании с генной инженерией.