Общие и отличительные черты селекции животных и микроорганизмов.

Селекция животных и селекция микроорганизмов имеют общую цель: получить формы с полезными для человека наследственными признаками. Но методы, сроки и возможности у них заметно отличаются, потому что животные и микроорганизмы сильно различаются по строению, размножению, продолжительности жизни и способам наследственной изменчивости.

Общие черты селекции животных и микроорганизмов

Главное сходство состоит в том, что и в том, и в другом случае человек использует наследственную изменчивость и искусственный отбор. Сначала получают или находят организмы с нужными признаками, затем отбирают лучшие формы и закрепляют эти признаки в следующих поколениях.

В обеих областях селекции важны мутации. Полезные мутации могут возникать естественно или вызываться искусственно с помощью мутагенов. После этого проводят отбор организмов с нужными свойствами. Например, у животных могут отбирать особей с высокой продуктивностью, устойчивостью к болезням, хорошей плодовитостью. У микроорганизмов отбирают штаммы, которые быстро размножаются, дают больше антибиотиков, ферментов, витаминов, органических кислот или других веществ.

Также и у животных, и у микроорганизмов применяют гибридизацию, хотя ее формы различаются. У животных это обычно скрещивание пород, линий или отдельных особей. У микроорганизмов возможны процессы обмена генетическим материалом, а также методы генной инженерии.

Еще одна общая черта — необходимость проверки полученных форм. Недостаточно просто получить организм с полезным признаком: нужно убедиться, что этот признак устойчиво наследуется, сохраняется в ряду поколений и проявляется в нужных условиях.

Отличительные черты селекции животных

Селекция животных обычно идет медленнее, потому что животные имеют длительный жизненный цикл и дают сравнительно немного потомства. Например, у крупного рогатого скота смена поколений занимает годы. Поэтому для получения новой породы или устойчивой линии требуется много времени.

У животных большое значение имеет индивидуальный отбор. Каждую особь оценивают по внешним признакам, продуктивности, происхождению, качеству потомства. Например, при селекции молочного скота учитывают удои, жирность молока, здоровье, наследственные качества родителей и потомков.

В селекции животных широко применяются родственное и неродственное скрещивание. Родственное скрещивание, или инбридинг, помогает закрепить нужные признаки, но может привести к снижению жизнеспособности и появлению наследственных дефектов. Неродственное скрещивание, или аутбридинг, часто повышает жизнеспособность и продуктивность потомства благодаря явлению гетерозиса.

Особенность животных состоит и в том, что у них нельзя применять массовый отбор так же легко, как у микроорганизмов. Число потомков ограничено, содержание животных требует больших затрат, а признаки часто зависят не только от наследственности, но и от кормления, ухода, условий содержания.

Кроме того, в селекции животных важны этические ограничения. Нельзя бесконтрольно проводить опыты, вызывающие страдания или серьезные нарушения развития. Поэтому селекция животных требует более осторожного и длительного подхода.

Отличительные черты селекции микроорганизмов

Селекция микроорганизмов проводится намного быстрее. Бактерии, дрожжи и микроскопические грибы размножаются очень быстро, иногда за минуты или часы. Поэтому за короткое время можно получить огромное количество поколений и отобрать нужные варианты.

У микроорганизмов очень высокая численность потомства. В одной пробирке или чашке Петри могут развиваться миллионы и миллиарды клеток. Это позволяет проводить массовый отбор: среди огромного количества особей легче найти редкие полезные мутации.

Для микроорганизмов особенно характерно получение новых штаммов. Штамм — это культура микроорганизмов с определенными наследственными свойствами. В промышленности используют штаммы, которые производят антибиотики, аминокислоты, витамины, ферменты, спирты, молочную кислоту и другие вещества.

В селекции микроорганизмов широко используют искусственный мутагенез. Клетки обрабатывают ультрафиолетовым излучением, химическими мутагенами или другими факторами, чтобы увеличить частоту мутаций. Затем среди мутантов отбирают наиболее продуктивные формы.

Еще одна важная особенность — широкое применение методов биотехнологии и генной инженерии. У микроорганизмов сравнительно проще изменять наследственный материал, вводить нужные гены и получать организмы, способные синтезировать ценные вещества. Например, с помощью генетически измененных бактерий получают инсулин, ферменты и другие биологически активные соединения.

Микроорганизмы часто размножаются бесполым путем, поэтому полезная мутация может быстро закрепиться в потомстве. У животных же половое размножение сложнее: признаки комбинируются, расщепляются, зависят от взаимодействия многих генов.

Главные различия кратко

Селекция животных обычно направлена на создание и улучшение пород, линий и гибридов. Селекция микроорганизмов направлена прежде всего на получение высокопродуктивных штаммов.

У животных селекция длительная, дорогая и связана с малым числом потомков. У микроорганизмов она быстрая, относительно дешевая и проводится на огромном количестве клеток.

У животных основными методами являются индивидуальный отбор, подбор пар, гибридизация, оценка по потомству, инбридинг и аутбридинг. У микроорганизмов особенно важны массовый отбор, искусственный мутагенез, культивирование на питательных средах, выделение чистых культур, генная инженерия.

Вывод

Таким образом, селекция животных и микроорганизмов основана на общих биологических принципах: наследственности, изменчивости, искусственном отборе и закреплении полезных признаков. Но селекция животных более длительная и сложная из-за медленного размножения, малого числа потомков и необходимости индивидуального отбора. Селекция микроорганизмов проходит значительно быстрее, так как они быстро размножаются, дают огромное количество потомков и легко подвергаются мутагенезу и генетическим изменениям. Поэтому микроорганизмы особенно удобны для промышленной биотехнологии, а животные — для получения продуктивных пород и линий.