ГДЗ: Параграф § 70 / Биология 10 класс

Различия гибридизаций и примеры

Внутривидовая гибридизация — это скрещивание организмов, принадлежащих к одному виду (например, скрещивание разных сортов в пределах вида пшеницы или разных пород в пределах вида собаки).

Отдалённая гибридизация — это скрещивание организмов, относящихся к разным видам или даже родам (например, скрещивание лошади и осла, пшеницы и ржи, редьки и капусты).

• Пример внутривидовой гибридизации: Скрещивание сорта яблони Бельфлёр жёлтый с китайкой для получения сорта Бельфлёр-китайка (оба родителя — вид Яблоня домашняя, Malus domestica).
• Пример отдалённой гибридизации: Скрещивание лошади (вид Equus caballus) и осла (вид Equus asinus) для получения мула; скрещивание пшеницы (род Triticum) и ржи (род Secale) для получения тритикале.

Препятствия и способы их преодоления

Основные препятствия:

• Несовместимость половых продуктов разных видов или родов.
• Гибель зародыша на ранних стадиях развития, даже после оплодотворения яйцеклетки.
• Бесплодие гибридов первого поколения (\( F_{1} \)) из-за нарушения мейоза: хромосомы разных родительских видов или родов, как правило, не могут конъюгировать (образовывать пары) во время мейоза.

Способы преодоления бесплодия:

• У растений: Используется цитогенетический метод, предложенный Г. Д. Карпеченко, который заключается в удвоении числа хромосом (создание аллополиплоида). Удвоение набора хромосом (\( 2n \rightarrow 4n \)) делает гибрид плодовитым, поскольку в тетраплоидном организме каждая хромосома находит себе гомологичную пару и мейоз протекает нормально (например, получение плодовитой рафанобрассики с \( 2n = 36 \)).
• У животных: Преодолеть бесплодие межвидовых гибридов, таких как мул, не удаётся. Их хозяйственная ценность ограничивается использованием только в первом поколении (\( F_{1} \)).

Примеры и учёные-селекционеры

• Тритикале (пшенично-ржаной гибрид): Выведен Н. В. Цициным и другими селекционерами.
• Пшенично-пырейные гибриды: Активно разрабатывались Н. В. Цициным.
• Рафанобрассика (редько-капустный гибрид): Получен Г. Д. Карпеченко.
• Гибридные сорта плодовых (например, Бельфлёр-китайка — гибрид яблони домашней и дикой китайки): Выведены И. В. Мичуриным.

Основные направления работы И. В. Мичурина

И. В. Мичурин внёс огромный вклад в селекцию, в основном плодовых и ягодных культур. Его основные направления работы и их значение:

• Отдалённая гибридизация: Широко использовал скрещивание географически отдалённых родительских форм, объединяя в гибридах ценные признаки (например, высокую зимостойкость северных сортов и превосходные вкусовые качества южных).
• Метод ментора (воспитателя): Разработал и применил приём, при котором свойства молодого гибридного растения изменяются под влиянием привоя или подвоя (ментора) с желательными признаками. Это позволяло направленно изменять свойства гибридов.
• Индивидуальный отбор и оценка: Тщательно отбирал сеянцы, наиболее соответствующие целям селекции, и проводил их оценку в конкретных почвенно-климатических условиях.
• Значение: Разработанные Мичуриным методы и созданные им десятки сортов (яблони, груши, вишни, сливы, ягодных культур) объединили высокую продуктивность, зимостойкость и отличные вкусовые качества, что способствовало развитию садоводства в России.

Примеры и объяснение бесплодия

Примеры межвидовой гибридизации животных:

• Мул: Гибрид кобылы (вид Equus caballus) и осла (вид Equus asinus).
• Нар: Гибрид двугорбого верблюда (бактриана) и одногорбого верблюда (дромедара).
• Архаромеринос: Гибрид тонкорунной овцы меринос и дикого барана архара.

Причина бесплодия (\( F_{1} \)) у мула:

• Мул (и другие межвидовые гибриды) часто бесплодны, потому что хромосомные наборы у родительских видов (например, лошади и осла) разные.
• Во время мейоза хромосомы от разных родителей не могут нормально конъюгировать (образовывать пары), что нарушает процесс образования половых клеток.
• В результате образуются нежизнеспособные или неполноценные гаметы, делая гибрида (мула) неспособным к размножению.

Таблица: Методы селекции и их результаты

Основные достижения селекции в России (СССР)

• И. В. Мичурин: Создание сотен сортов плодовых и ягодных культур, в том числе зимостойких и с высокими вкусовыми качествами (например, яблоня Бельфлёр-китайка, груша Бере-зимняя Мичурина).
• П. П. Лукьяненко: Выведение высокоурожайных и зимостойких сортов озимой пшеницы (например, Безостая 1, Аврора, Кавказ).
• В. С. Пустовойт: Разработка сортов подсолнечника с высоким содержанием масла и иммунитетом к грибковым заболеваниям (например, Передовик, Юбилейный).
• Н. В. Цицин: Получение межродовых гибридов, включая тритикале и пшенично-пырейные гибриды, а также озимой пшеницы Снегирёвка.
• В. Н. Ремесло: Выведение высокоурожайных озимых пшениц (Мироновская 808, Мироновская 264, Мироновская юбилейная).
• А. П. Шехурдин: Создание высокоурожайной яровой пшеницы (Саратовская).
• М. Ф. Иванов: Выведение высокопродуктивных пород сельскохозяйственных животных (например, порода свиней Украинская белая степная, порода овец Асканийский рамбулье).
• Г. Д. Карпеченко: Получение плодовитого межродового гибрида рафанобрассики (\( 2n = 36 \)) с использованием цитогенетического метода.