Наукова електронна бібліотека

Селекція – наука про створення нових та покращення існуючих сортів рослин та порід тварин. Вона виникла на основі практичної діяльності людини у галузі сільського господарства. Існуючі нині культурні рослини та свійські тварини – результат одомашнення їх диких предків людиною. Культури виводяться з метою отримати необхідне господарське якість, важливе людини.

Найдавнішим способом селекції слід вважати несвідомий добір. Людина, бажаючи культивувати рослини або розмножити тварин як насіннєвий матеріал вибере найбільш плідних і життєздатних особин, з найбільш важливими для нього господарськими якостями (наприклад, серед яйценосних курей він для розмноження відбере найбільш плідних здорових батьків; при виборі рослини для отримання від нього насіння він він вибере найбільшу рослину, з рясним урожаєм і т. д.).

Спроби виведення нових порід тварин та сортів рослин робилися ще в давнину. У Єгипті та Месопотамії задовго до нової ери виводили мулів шляхом штучного схрещування осла та коня, перезапилювали фінікову пальму та отримували перші гібриди, які давали великі врожаї порівняно з їхніми дикими предками.

Селекція набула статусу науки в 19 столітті. Причини цього послужили роботи Ч. Дарвіна про рушійні сили еволюції.

Глибокий аналіз світових рослинних ресурсів свого часу було проведено радянським генетиком Н.І. Вавіловим. Численні експедиції дали підстави визначити центри походження багатьох культурних рослин. Вавілов встановив 8 таких центрів:

Індійський - батьківщина рису, цукрової тростини, цитрусових;

Середньоазіатський – батьківщина м'якої пшениці, гороху, бобових;

Китайська – батьківщина хлібних злаків, проса, гречки, сої;

Передньоазіатський – батьківщина пшениці, жита, багатьох видів фруктових дерев;

Середземноморський – родоначальник багатьох овочів;

Абіссінська (Африка) - батьківщина твердих пшениць, ячменю, кави;

Американський – дає початок розселенню кукурудзи, бавовнику, какао;

Південномексиканська – дала світу картопля та тютюн.

У цих центрах зосереджено найбільшу кількість сортів, різновидів, мутацій. Працями експедицій Н.І. Вавілова була зібрана колекція, що налічує кілька сотень тисяч світової колекції рослин, що послужило чудовою базою для виведення нових сортів.

Нові породи свійських тварин також виводилися з найдавніших часів від диких предків. Людина вивів численні види тварин з небагатьох їхніх предків:

Вовки та шакали – родоначальники собак;

Європейський тур – дав початок великої рогатої худоби;

Європейський муфлон – предок овець;

Дикий кабан – предок свиней;

Дикий кінь – предок сучасних порід коней

Індійський півень – родоначальник сучасних порід курей;

Від дикої качки походять всі існуючі домашні види качок і т.д. буд.

В даний час селекція тварин проводиться за тими ж принципами, що й селекція рослин.

Великий внесок у селекцію рослин зробив видатний селекціонерів І.В. Мічурін. У своїх роботах він використовував три основні форми впливу на рослинні організми: гібридизацію, виховання гібрида та відбір.

Гібридизація – метод схрещування двох сортів рослин, з метою отримання гібриду, що має цінні господарські якості обох батьків.Природно, що в природних умовах виникнення гібрида неможливе (різні види в природі не схрещуються між собою), тому доводилося долати несхрещуваність різними методами (наприклад, запилення приймочки пестика сумішшю пилку). І.В. Мічурін схрещував подібним чином уссурійську дику грушу (дрібні плоди, але зимостійка) і південний сорт (плоди великі, соковиті, але теплолюбна рослина). У гібрида з'явилися необхідні селекціонеру якості: отриманий сорт Бере зимова витримує температуру атмосфери до - 36 ° С, даючи в осінній період хороший урожай великих плодів. Крім схрещування близькоспоріднених форм І.В. Мічурін застосовував метод віддаленої гібридизації - тобто схрещування різних видів та пологів рослин. Таким чином були отримані церападуси (гібриди вишні та черемхи), тернослива (гібрид сливи та тернини) та ін. Цікаві різновиди гібридів.

Під час виховання гібридів рослинних культур І.В. Мічурін адаптував молоді саджанці рослин до змін умов навколишнього середовища (наприклад, виховання теплолюбних рослин до умов низьких температур). Найчастіше у вихованні використовувався метод щеплення: сіянець рослини, що виховується, прищеплювався до рослини-ментору (ментор – рослина-вихователь заданих якостей). Таким чином, вдалося отримати деякі сорти південних рослин, адаптованих до умов північних регіонів.

Відбір - це найдавніший спосіб, який застосовувався людиною несвідомо і давав добрі результати. І.В. Мічурін застосовував цей метод до насіння гібридів (відбиралося насіння найбільших і правильних форм) від самих життєздатних і плідних рослин.

Таким чином, застосовуючи методи гібридизації, виховання та відбору, Мічурін вивів сотні нових сортів рослин, пристосованих до різних кліматичних зон і володіють разючою врожайністю, стійкістю до захворювань та високими смаковими якостями плодів.

Методи гібридизації, виховання та відбору існують також і в селекції тварин. Приклад дотримання цих принципів у селекції тварин – роботи М.Ф. Іванова з виведення та адаптації нових порід свиней. Застосування штучного осіменіння при віддаленій гібридизації дозволили отримати сильних і витривалих мулів (гібрид кобилиці і осла), архаромеріносів (гібрид тонкорунних овець і гірських архарів), гібридів яка і великої рогатої худоби, гібридів курей, що мають разючу. д., а виховання здатності протистояти місцевим несприятливим чинникам довкілля дало можливість розселяти таких гібридів повсюдно.

Відкриття генетики та молекулярної біології широко застосовуються для отримання нових форм рослин, тварин, мікроорганізмів. В даний час застосовують 4 основні методи: метод гетерозису, метод поліплоїдії, мутагенез, генна інженерія.

1. Метод гетерозису

Під гетерозисом мають на увазі посилення життєздатності за рахунок схрещування різних порід тварин (або різних сортів рослин). У першому поколінні гібридів спостерігається сильний розвиток. Воно пояснюється взаємодією сприятливих домінантних генів. Подібним чином отримано безліч сортів рослин, що мають низку цінних властивостей. Метод гетерозису широко застосовується й у селекції тварин. Міжпородне схрещування призводить до різкого зростання продуктивності гібридів.

Поліплоїдією називають збільшення гаплоїдного набору хромосом. На клітини рослин, підготовлені до поділу, впливають особливими речовинами. Клітини перестають ділитися, проте число хромосом у них збільшується вдвічі, вчетверо тощо. буд. Такі великі клітини дають початок поліплоїдним рослинам: тетраплоїди (4n), гексаплоїди (6n) тощо. буд. В результаті були отримані поліплоїдні яблуні, груші, гречка, жито, пшениця, томат і багато інших сортів, що приносять напрочуд великі плоди. Урожайність з однієї рослини-поліплоїду у багато разів перевищувала врожайність дикого його предка.

Метод поліплоїдії використовується лише у селекції рослин.

Мутагенез – це метод на клітини рослин різними мутагенами: хімічні речовини, опромінення радіацією тощо. буд. Ці дії змінюють структуру ДНК і, відповідно, властивості організму. Шкідливі зміни вибраковуються, а корисні закріплюються та використовуються у селекції.

У селекції мікроорганізмів в основі застосовують метод мутагенезу. Мутагени змінюють структуру ДНК прокаріотів, з'являються мутантні бактерії з новим характером білків, а значить і ознак.

4. Генна інженерія

Генна інженерія – це сукупність прийомів, методів та технологій отримання рекомбінантних РНК та ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами та введення їх в інші організми. Генетична інженерія перестав бути наукою у сенсі, але є інструментом біотехнології.

Біотехнологія – використання живих організмів та біохімічних процесів у виробництві.

З давніх-давен людина використовувала мікроорганізми в таких видах виробництв, як: хлібопечення, пивоваріння, сироваріння, виноробство та ін.

В даний час, крім харчової промисловості, досягнення біотехнології з успіхом застосовуються в сільському господарстві - як екологічно безпечний засіб боротьби зі шкідниками культур, що вирощуються, бур'янами, хворобами рослин. Розроблено промислові методи отримання амінокислот та білків, які використовуються як кормові добавки в тваринництві. Крім того, специфічні штами[41] використовуються для очищення стічних вод: завдяки особливому виду бактерій повністю очищаються стічні води міських каналізацій. Можливе очищення вод і від синтетичних відходів, що не розкладаються, за рахунок спеціальних штучних штамів мікроорганізмів, отриманих в результаті мутагенезу.

У медицині завдяки біотехнології отримано багато різновидів антибіотиків (виробляються бактеріями та грибами), гормонів, ферментів та інших біоактивних речовин. Отримання вакцин та антитіл дозволяють попередити та вилікувати багато небезпечних захворювань.

Розвиток біотехнології та генної інженерії дозволяють отримувати раніше недоступні препарати, як наприклад: інсулін, гормон росту людини, інтерферон та ін. Широкого поширення набули так звані гібридоми (гібридні клітини) і продуковані ними антитіла, що використовуються як унікальні реагенти. Їх застосування дозволяє отримувати нові дані щодо функціонування генетичного апарату клітин.

Біотехнологія та генна інженерія - науки, які в сучасному світі продовжують активно розвиватися, постійно створюючи нові відкриття та досягнення на благо людству.

1. Що таке селекція та що вона вивчає?

2. Наведіть приклади центрів виникнення сучасних культурних сортів рослин та порід тварин.

3.Якими методами селекції (свідомими та несвідомими) користувалися люди у минулі часи?

4. Які методи селекції використовуються у сучасний час?

5. Які методи селекції є найновішими? Які методи, на вашу думку, є найбільш перспективними в селекції майбутнього?

6. Що таке біотехнологія та генна інженерія? Які речовини одержують за допомогою досягнень цих наук?

Лекція 25. Основи селекції

Вчення Н. І. Вавілова про центри походження та різноманіття культурних рослин

Селекція - наука про створення нових та покращення існуючих порід тварин, сортів рослин, штамів мікроорганізмів. В основі селекції лежать такі методи, як гібридизація та відбір. Теоретичною основою селекції є генетика.

Для успішного вирішення завдань, що стоять перед селекцією, академік М. І. Вавілов особливо виділяв значення:

1. Вивчення сортового, видового і родового розмаїття культури, що цікавить нас;
2. Вплив середовища на розвиток селекціонера ознак, що цікавлять;
3. Вивчення спадкової мінливості;
4. Знання закономірностей успадкування ознак при гібридизації;
5. Особливостей селекційного процесу для само- або перехреснозапилювачів;
6. Стратегії штучного відбору.

Породи, сорти, штами - штучно створені людиною популяції організмів із спадково закріпленими особливостями: продуктивністю, морфологічними, фізіологічними ознаками.

Кожна порода тварин, сорт рослин, штам мікроорганізмів пристосовані до певних умов, тому в кожній зоні нашої країни є спеціалізовані сортовипробувальні станції та племінні господарства для порівняння та перевірки нових сортів та порід.

Для успішної роботи селекціонеру необхідне сортове розмаїття вихідного матеріалу, з цією метою М.І.Вавілова було зібрано колекцію сортів культурних рослин та їх диких предків з усієї земної кулі. До 1940 року у Всесоюзному інституті рослинництва налічувалося 300 тис. зразків. Але з позицій Лисенківщини, яка зайняла на той час керівні позиції в біологічній науці Росії і вважала, що визначальну роль у створенні нових форм грає навколишнє середовище, ця колекція була не потрібна. Роботи з поповнення колекції було припинено. В даний час колекція поповнюється та є основою для робіт з селекції будь-якої культури.

Н.І.Вавілов встановив центри походження культурних рослин, де знаходиться найбільше видове та сортове різноманіття культурних рослин.

Центри походження культурних рослин (за Н. І. Вавілову).

1. Південноазіатський тропічний

Тропічна Індія, Індокитай, острови Південно-Східної Азії

Центральний та Східний Китай, Японія, Корея, Тайвань

Мала Азія, Середня Азія, Іран, Афганістан, Південно-Західна Індія

Країни на берегах Середземного моря

Абіссінське нагір'я Африки

Західне узбережжя Південної Америки

Рис, цукрова тростина, цитрусові, баклажани та ін. (50% культурних рослин)

Соя, просо, гречка, плодові та овочеві культури - слива, вишня та ін. (20% культурних рослин)

Пшениця, жито, бобові культури, льон, коноплі, ріпа, часник, виноград та ін. (14% культурних рослин)

Капуста, цукровий буряк, маслини, конюшина (11% культурних рослин)

Тверда пшениця, ячмінь, кавове дерево, банани, сорго

Кукурудза, какао, гарбуз, тютюн, бавовник

Найбільш багатими за кількістю культур є стародавні центри цивілізації, саме там найбільш рання культура землеробства, триваліший час проводиться штучний відбір та селекція рослин.

Основні методи селекції рослин

Класичними методами селекції рослин були і залишаються гібридизація та відбір.

1. Масовий відбір застосовують при селекції перехреснозапильних рослин, таких, як жито, кукурудза, соняшник. При цьому виділяють групу рослин, що володіють цінними ознаками. За допомогою масового відбору зберігаються та покращуються сортові якості, але результати відбору нестійкі через випадкове перехресне запилення.

2. Індивідуальний відбір ефективний для самозапилюваних рослин (пшениці, ячменю, гороху). то абсолютно гомозиготних особин у природі практично не буває. Мутації найчастіше рецесивні. Під контроль природного та штучного відбору вони потрапляють лише тоді, коли переходять у гомозиготний стан.

3. Інбридинг використовують при самозапиленні перехреснозапильних рослин, наприклад, для отримання чистих ліній кукурудзи.При цьому підбирають такі рослини, гібриди яких дають максимальний ефект гетерозису — життєвої сили, утворюють качани більші, ніж качани батьківських форм. Від них отримують чисті лінії - протягом ряду років, виробляють примусове самозапилення - зривають волоті з вибраних рослин і, коли з'являються приймочки маточок, їх запилюють пилком цієї ж рослини. Ізоляторами оберігають суцвіття від попадання чужого пилку. У гібридів багато рецесивних несприятливих генів при цьому переходять у гомозиготний стан, і це призводить до зниження їх життєздатності, до депресії. Потім схрещують чисті лінії між собою для отримання гібридного насіння, що дає ефект гетерозису.

Ефект гетерозису пояснюється двома основними гіпотезами. Гіпотеза домінування передбачає, що ефект гетерозису залежить від кількості домінантних генів у гомозиготному чи гетерозиготному стані. Чим більше в генотипі генів у домінантному стані — тим більший ефект гетерозису, і перше гібридне покоління дає збільшення врожаю до 30% (рис. 339).

Р ААbbCCdd x aaBBccDD F₁ AaBbCcDd

Гіпотеза наддомінування пояснює явище гетерозису ефектом наддомінування: іноді гетерозиготний стан по одному або декільком генам дає гібриду перевагу над батьківськими формами за масою та продуктивністю.

Але починаючи з другого покоління ефект гетерозису згасає, оскільки частина генів перетворюється на гомозиготное стан.

Мал. 340. Рослини диплоїдної (2n = 16) та тетраплоїдної (2n = 32) гречки.

4. Перехресне запилення самозапилювачів дає можливість поєднувати властивості різних сортів. Розглянемо, як це практично виконується під час створення нових сортів пшениці.У квіток рослини одного сорту видаляються пильовики, поруч із водою ставиться рослина іншого сорту, і рослини двох сортів накриваються загальним ізолятором. В результаті отримують гібридне насіння, що поєднує потрібні селекціонеру ознаки різних сортів.

5. Дуже перспективний метод отримання поліплоїдів, у рослин поліплоїди мають більшу масу вегетативних органів, мають більші плоди і насіння. Багато культур є природні поліплоїди: пшениця, картопля, виведені сорти поліплоїдної гречки, цукрових буряків.

Види, у яких кратно помножений той самий геном, називаються аутополіплоїдами. Класичним способом одержання поліплоїдів є обробка проростків колхіцином. Ця речовина блокує утворення мікротрубочок веретена поділу при мітозі, у клітинах подвоюється набір хромосом, клітини стає тетраплоїдними (рис. 340).

6. Віддалена гібридизація - схрещування рослин, що належать до різних видів. Але віддалені гібриди зазвичай стерильні, тому що у них порушується мейоз (два гаплоїдні набори хромосом різних видів не кон'югують), і не утворюються гамети.

У 1924 році радянський вчений Г.Д.Карпеченко отримав плідний міжродовий гібрид. Він схрестив редьку (2n = 18 рідинних хромосом) та капусту (2n = 18 капустяних хромосом). У гібрида в диплоїдному наборі було 18 хромосом: 9 редисних та 9 капустяних, але при мейозі рідкові та капустяні хромосоми не кон'югували, гібрид був стерильним.

За допомогою колхіцину Г.Д.Карпеченку вдалося подвоїти хромосомний набір гібриду, поліплоїд став мати 36 хромосом, при мейозі рідцеві (9+9) хромосоми кон'югували з рідинними, капустяні (9+9) з капустяними.

Плодючість була відновлена.У такий спосіб були отримані пшенично-житні гібриди (тритикале), (рис. 341) пшенично-пирійні гібриди та ін. Види, у яких відбулося поєднання різних геномів в одному організмі, а потім їх кратне збільшення, називаються алополіплоїдами.

7. Використання соматичних мутацій застосовно для селекції рослин, що вегетативно розмножуються, що використовував у своїй роботі ще І.В.Мічурін. За допомогою вегетативного розмноження можна зберегти корисну соматичну мутацію. Крім того, лише за допомогою вегетативного розмноження зберігаються властивості багатьох сортів плодово-ягідних культур.

8. Експериментальний мутагенез заснований на відкритті впливу різних випромінювань для отримання мутацій та використання хімічних мутагенів. Мутагени дозволяють отримати великий спектр різноманітних мутацій, зараз у світі створено понад тисячу сортів, що ведуть родовід від окремих мутантних рослин, отриманих після дії мутагенами.

Багато методів селекції рослин було запропоновано І.В.Мічуріним. За допомогою методу ментора І.В.Мічурін вимагав зміни властивостей гібрида в потрібну сторону. Наприклад, якщо у гібрида потрібно було поліпшити смакові якості, у його крону щепилися живці з батьківського організму, що має гарні смакові якості; або гібридна рослина прищеплювали на підщепу, у бік якої потрібно було змінити якості гібрида. І.В.Мічурін вказував на можливість управління домінуванням певних ознак при розвитку гібриду. Для цього на ранніх стадіях розвитку необхідний вплив певних зовнішніх факторів. Наприклад, якщо гібриди вирощувати у відкритому ґрунті, на бідних ґрунтах, підвищується їхня морозостійкість.

Основні методи селекції тварин

Створення порід свійських тварин почалося за їх прирученням і одомашненням, яке розпочалося 10-12 тис. років тому. Зміст у неволі знижує дію стабілізуючої форми природного добору. Різні форми штучного відбору (спочатку несвідомий, та був методичний) призводять до створення всього різноманіття порід свійських тварин.

У селекції тварин, порівняно із селекцією рослин, є низка особливостей. По-перше, для тварин характерно переважно статеве розмноження, тому будь-яка порода є складною гетерозиготною системою. Оцінка якостей самців, які зовні у них не виявляються (яйценосність, жирномолочність), оцінюються за потомством і родоводом. По-друге, у них часто пізня статевозрілість, зміна поколінь відбувається за кілька років. По-третє, потомство нечисленне.

Основними методами селекції тварин є гібридизація та відбір. Розрізняють самі методи схрещування — близькородственное схрещування, інбридинг, і неспоріднене — аутбридинг. Інбридинг, як і рослин, призводить до депресії. Відбір у тварин проводиться за інтер'єром (певними параметрами зовнішньої будови), т.к. саме він є критерієм породи.

1. Внутріпородне розведення спрямоване на збереження та покращення породи. Практично виявляється у відборі кращих виробників, вибракування особин, які не відповідають вимогам породи. У племінних господарствах ведуться племінні книги, що відображають родовід, екстер'єр та продуктивність тварин за багато поколінь.

2. Міжпородне схрещування використовують для створення нової породи.При цьому часто проводять близькоспоріднене схрещування, батьків схрещують із потомством, братів із сестрами, це допомагає отримати більше особин, які мають потрібні властивості. Інбридинг супроводжується жорстким постійним відбором, зазвичай одержують кілька ліній, потім виробляють схрещування різних ліній.

Хорошим прикладом може бути виведена академіком М.Ф.Івановим порода свиней — українська біла степова. При створенні цієї породи використовувалися свиноматки місцевих українських свиней із невеликою масою та невисокою якістю м'яса та сала, але добре пристосованих до місцевих умов. Самцями-виробниками були кнури білої англійської породи. Гібридне потомство знову було схрещене з англійськими кнурами, у кількох поколіннях застосовувався інбридинг, були отримані чисті лінії, при схрещуванні яких отримані родоначальники нової породи, які за якістю м'яса та масою не відрізнялися від англійської породи, за витривалістю від українських свиней.

3. Використання ефекту гетерозису. Часто при міжпородному схрещуванні в першому поколінні проявляється ефект гетерозису, гетерозисні тварини відрізняються скоростиглістю та підвищеною м'ясною продуктивністю. Наприклад, при схрещуванні двох м'ясних порід курей одержують гетерозисних бройлерних курей, при схрещуванні беркширської та дюрокджерсейської порід свиней отримують скоростиглих свиней з великою масою та гарною якістю м'яса та сала.

4. Випробування за потомством проводять для підбору самців, у яких не виявляються деякі якості (молочність і жирномолочність бугаїв, несучість півнів).Для цього виробників-самців схрещують з кількома самками, оцінюють продуктивність та інші якості дочок, порівнюючи їх із материнськими та із середньопородними.

5. Штучне запліднення використовують для отримання потомства від кращих самців виробників, тим більше, що статеві клітини можна зберігати при температурі рідкого азоту будь-який час.

6. За допомогою гормональної суперовуляції і трансплантації у видатних корів можна забирати десятки ембріонів на рік, а потім імплантувати їх в інших корів, ембріони також зберігаються при температурі рідкого азоту. Це дає можливість збільшити у кілька разів кількість нащадків від видатних виробників.

7. Віддалена гібридизація, міжвидове схрещування, відоме з давніх часів. Найчастіше міжвидові гібриди стерильні, у них порушується мейоз, що призводить до порушення гаметогенезу. З давніх-давен людина використовує гібрид кобилиці з ослом - мула, який відрізняється витривалістю і довгожительством. Але іноді гаметогенез у віддалених гібридів протікає нормально, що дозволило одержати нові цінні породи тварин. Прикладом є архаромериноси, які, як і архари, можуть пастися високо в горах, а як мериноси дають хорошу шерсть. Отримано плідні гібриди від схрещування місцевої великої рогатої худоби з яками та зебу. При схрещуванні білуги та стерляді отримано плідний гібрид - бестер, тхора і норки - хонорик, продуктивний гібрид між коропом і карасем.

Селекція мікроорганізмів. Біотехнологія

Традиційна селекція мікроорганізмів (в основному бактерій та грибів) заснована на експериментальному мутагенезі та відборі найбільш продуктивних штамів. Але тут є свої особливості.Геном бактерій гаплоїдний, будь-які мутації проявляються вже в першому поколінні. по досліднику, що цікавить гену.

В результаті штучного мутагенезу і відбору була підвищена продуктивність штамів гриба пеніцилу більш ніж у 1000 разів. вітаміни та багато іншого.

Мікроорганізми використовують для біологічного очищення стічних вод, поліпшень якостей ґрунту.

Біотехнологія - використання живих організмів та їх біологічних процесів у виробництві необхідних людині речовин. Об'єктами біотехнології є бактерії, гриби, клітини рослинних та тваринних тканин.

Найновішими методами селекції мікроорганізмів, рослин та тварин є клітинна, хромосомна та генна інженерія.

Генна інженерія

Методи засновані на виділенні потрібного гена з геному одного організму та введенні його в геном іншого організму."Вирізання" генів проводять за допомогою спеціальних "генетичних ножиць", ферментів - рестриктаз, потім ген вшивають у вектор - плазміду, за допомогою якого ген вводиться в бактерію (рис. 342). Вшивання здійснюється за допомогою іншої групи ферментів – лігаз. Причому вектор повинен містити все необхідне керувати роботою цього гена — промотор, термінатор, ген-оператор і ген-регулятор. Крім того, вектор повинен містити маркерні гени, які надають клітині-реципієнту нових властивостей, що дозволяють відрізнити цю клітину від вихідних клітин. Потім вектор вводиться в бактерію, і на останньому етапі відбираються бактерії, в яких введені гени успішно працюють.

Улюблений об'єкт генних інженерів - кишкова паличка, бактерія, що живе в кишечнику людини. Саме з її допомогою отримують гормон росту - соматотропін, гормон інсулін, який раніше отримували з підшлункових залоз корів і свиней, інтерферон білок, що допомагає впоратися з вірусною інфекцією.

Другий шлях - синтез гена штучним шляхом. Для цього використовуються іРНК, за допомогою ферменту зворотна транскриптаза на іРНК синтезується ДНК.

Методи хромосомної інженерії.

Одна група способів заснована на введенні в генотип рослинного організму кількох чужих гомологічних хромосом, що контролюють розвиток корисних ознак, або заміщення однієї пари гомологічних хромосом на іншу. На цьому ґрунтуються методи отримання заміщених та доповнених ліній, за допомогою яких у рослинах збираються ознаки, що наближають до створення «ідеального сорту».

Дуже перспективний метод гаплоїдівзаснований на вирощуванні гаплоїдних рослин з наступним подвоєнням хромосомНаприклад, вирощують з пилкових зерен кукурудзи гаплоїдні рослини, що містять 10 хромосом, потім хромосоми подвоюють і отримують диплоїдні (10 пар хромосом), повністю гомозиготні рослини всього за 2-3 роки замість 6-8 річного інбридингу. Сюди ж можна зарахувати і отримання поліплоїдних рослин внаслідок кратного збільшення хромосом.

Методи клітинної інженерії.

Вирощування клітинних культур. Метод пов'язаний з культивуванням окремих клітин у живильних середовищах, де вони утворюють клітинні культури. Виявилося, що клітини рослин та тварин, поміщених у живильне середовище, що містить усі необхідні для життєдіяльності речовини, здатні ділитися. Клітини рослин мають ще й властивість тотипотентності, тобто за певних умов вони здатні сформувати повноцінну рослину. Це дозволяє за допомогою клітинних культур отримувати цінні речовини. Наприклад, культура клітин женьшеню напрацьовує біологічно активні речовини. З іншого боку, можна розмножити ці рослини в пробірках, поміщаючи клітини у певні живильні середовища. Так можна розмножувати рідкісні та цінні рослини. Це дозволяє створювати безвірусні сорти картоплі та інших рослин.

Гібридизація клітин. Наприклад, розроблено методику гібридизації протопластів соматичних клітин. Видаляються клітинні оболонки та зливаються протопласти клітин організмів, що належать до різних видів — картоплі та томату, яблуні та вишні. Перспективне створення гібридом, у якому здійснюється гібридизація різних клітин. Наприклад, лімфоцити, що утворюють антитіла, гібридизуються з раковими клітинами. В результаті гібридоми напрацьовують антитіла, як лімфоцити, і безсмертні, як ракові клітини. Отже, вони мають можливість необмеженого розмноження в культурі.

Клонування. Цікавим є метод пересадки ядер соматичних клітин у яйцеклітини. У такий спосіб можливе клонування тварин, отримання генетичних копій від одного організму. В даний час отримані клоновані жаби, отримані перші результати клонування ссавців.

Створення химерних тварин. Можливе злиття ембріонів на ранніх стадіях, у такий спосіб були отримані химерні миші при злитті ембріонів білих та чорних мишей, химерна тварина вівця-коза.