1. Домашні завдання
  2. 9 клас
  3. ДПА-2018
  4. Біологія. Барна (підсумкові контрольні роботи)

Частина V. Завдання 17

Поясніть явище гетерозису

Явище гетерозису — різке підвищення потужності гібридів першого покоління порівняно з батьківськими формами — вперше описано понад 200 років тому. Ч. Дарвін спостерігав багато прикладів несприятливої дії наслідків самозапилення на інтенсивність росту та життєздатність перехреснозапильних культур. Широковідомі негативні наслідки близькоспоріднених схрещувань у тварин. Теоретичні основи гетерозису були розроблені у 20-30-х роках XX ст.

Зниження життєздатності та продуктивності організмів у разі інбридингу — близькоспорідненого розмноження або самозапилення перехреснозапильників — пояснюють підвищенням ступеня гомозиготності організму. Що більше поколінь зазнає інбридингу, то більша гомозиготність за всіма генами досягається в результаті. Із збільшенням ступеня гомозиготності починає проявлятись дія багатьох шкідливих рецесивних генів, вплив яких за відсутності інбридингу нейтралізує дія нормальних домінантних генів. Багаторазовий інбридинг веде до різкого ослаблення або виродження нащадків; саме із цим пов’язана відома з давнини заборона близькоспоріднених шлюбів у людини.

Як наслідок інбридингу в кількох поколіннях відбувається роздроблення популяції на декілька генотипно відмінних ліній. Ефект досягається тим скоріше, що менша кількість генів, за якими гетерозиготна популяція. Такі генетично одноманітні лінії, гомозиготні за більшістю генів, що входять до їх складу, мають назву чистих ліній. Дослідження генетики чистих ліній дало змогу розробити методи їх використання в селекції для створення гетерозисних гібридів з високою продуктивністю. За умов правильного сполучення інбредних ліній в результаті схрещування вдається одержати гетерозисні гібриди, які перевершують за потужністю не тільки батьківські інбредні лінії, а й вихідні форми, з яких ці лінії одержані. Ефект гібридної потужності найбільшим буває в першому поколінні, потім слабшає і поступово зникає.

Однією із причин ефекту гетерозису є усунення в гетерозиготному організмі шкідливої дії рецесивних генів. Другий механізм гетерозису полягає в об’єднанні в гібриди сприятливих домінантних генів, які є в організмах батьків і поєднуються в гібриди. Гетерозис може виникнути і в результаті того, що деякі гени сприятливіше проявляються, якщо перебувають у гетерозиготному стані.

Схему одержання гетерозиготних гібридів простіше пояснити на прикладі кукурудзи — першого об’єкта, на якому почали використовувати міжлінійні гібриди. Кукурудза є першою рослиною, у якої одержання гетерозиготних гібридів було поставлено на промислову основу. Щоб отримати гібридне насіння, спочатку створюють інбредні лінії найкращих сортів. Через 5-6 років інбридингу проводять добір найкращих ліній і випробовують їх на найкраще поєднання — комбінаційну здатність. Лінії з високою комбінаційною здатністю, що після гібридизації дають найбільший ефект гетерозису, розмножують і використовують для масового виробництва гібридного насіння. Прості гібриди, які були одержані таким чином, часто стають основою для створення складних подвійних міжлінійних гібридів. Подвійні гібриди одержують шляхом схрещування двох простих міжлінійних гібридів. Якщо позначити похідні лінії А, В, С, D, можна схематично позначити одержання простих міжлінійних гібридів формулами А х B та С х D, а створення подвійного міжлінійного гібрида — формулою (А х В) х (С х D). Уявна складність створення таких гібридів, що пов’язана з багаторічним інбридингом, пошуком оптимальних поєднань ліній та створенням на їх основі спочатку простих, а потім і подвійних міжлінійних гібридів, цілком скуповується високим врожаєм цих гетерозиготних подвійних гібридів. Крім кукурудзи, використання гетерозису для підвищення продуктивності широко практикують у томатів, інших овочевих культур, а також у промисловому птахівництві та свинарстві.

У тваринництві явища гетерозису спостерігаються при гібридизації, міжпородному і внутрішньопорідному (міжлінійному) схрещуванні і забезпечують помітне підвищення продуктивності сільськогосподарських тварин. Найбільшого поширення набуло використання гетерозису при промисловому схрещуванні. У птахівництві при схрещуванні яйценоских порід курей, наприклад, леггорнів з австралорпами, родайландами та ін., яйценоскість гібридів першого покоління зростає на 20-25 яєць у рік; схрещування м’ясних порід курей з яєчними для отримання м’яса обумовлює підвищення м’ясних якостей гібридів. У свинарстві, вівчарстві і скотарстві промисловим схрещуванням користуються для здобуття гетерозису по м’ясній продуктивності, що виражається в підвищенні скоростиглості і живої ваги тварин, збільшенні забійного виходу, покращенні якості туш.

Повідомити про помилку