Genetikens möjligheter: Avel och växtförädling

Videogenomgång (flippat klassrum)

Förädla genom att välja ut och odla/avla på individer med särskilt goda egenskaper 

Avel

Hunden är troligen det djur som tämjdes först, långt innan människan blev bofast och började odla marken.

• Till en början: Bara människans följeslagare
• Så småningom: Kom närmare, blev husdjur
• Kunde till exempel hålla vakt

Hunden tillräckligt nära ⇒ människan kunde bestämma vilka individer skulle få para sig

• Individer med särskilt goda egenskaper valdes ut
• Dessa egenskaper levde vidare
• Kallas konstlat urval

Vad är en "god" egenskap?

• Det bestämmer människan själv!
• Goda vaktegenskaper, bra sällskap, god simmare, bra på att valla får, vackert utseende o.s.v.

Hunden och fåret var bland de första djuren som tämjdes.

Idag: Alla möjliga husdjur avlas på.

• Hund
• Katt
• Får
• Getter
• Grisar
• Kor
• … med flera.

Kor av typen Belgisk blå har en mutation i genen för myostatin, som inte längre kan reglera muskeltillväxten. Därmed växer kossans muskler till att bli onormalt stora. Genom noggrann avel har rasen blivit homozygot för mutationen.

Genom konstlat urval har människan lyckats omvandla det ursprungliga majsgräset (längst till vänster) till modern majs (längst till höger) med stora, lätt åtkomliga korn.

Växtförädling

Människan bofast, som bonde.

• Börjar odla oliga grässorter för frönas skull
• De största och finaste axen valdes ut till att sås nästa säsong
• Så utvecklades till exempel majs ur teosint (se bilden ovan till höger).

Korsa växter för att få fram nya egenskaper

Ett påhittat exempel: Godebär × beskebär

"Godebär" växer i svenska skogar.

Frukter:

• Små
• Söta

En släkting påträffas i Anderna i Sydamerika: "Beskebär". Dess frukter är:

• Stora
• Beska

En driftig trädgårdsodlare tänker: "Om jag korsar godebär med beskebär får jag säkert frukter som är stora och söta!" Men nej, alla bären blir små och beska…

Trädgårdsodlaren får tipset att återkorsa blommorna från de små och beska bären med varandra. Ett fåtal (1/16) av plantorna ger bär som är stora och söta. Hur går det till?

Uppenbarligen dominerar den lilla storleken över den stora. Vi kallar de allelerna L och l. Den beska smaken dominerar över den söta. Vi kallar de allelerna B och b. I första korsningen bildas bara små och beska frukter. Vi kan tänka oss att både det svenska och det sydamerikanska bäret är homozygoter, och följande korsning gjorts: LLbb × llBB. Vi får då följande korsningsschema:

I nästa steg återkorsas de bildade heterozygoterna, LlBb × LlBb.

Varje individ ger följande gameter: LB, Lb, lB, lb

Vi får följande korsningsschema (dihybrid klyvning):

De stora, söta hybridbären kan nu trädgårdsmästaren odla vidare och äta med stor glädje. 😉

Några verkliga exempel

Raps har korsats

• med en sorts kål, som gjort dem tåliga för vinterkyla.
• med svartsenap, som gjort dem motståndskraftiga mot torröta.

Havre har korsats med vilda varianter som gett mer fett = mer näring och smak i kornen.

Raps.

Havre.

Den gröna revolutionen

I mitten på 1900-talet (ca 1930-1970):

• Vete, majs & ris med avsevärt mycket högre avkastning skapas
• Konstgödsel
• Bekämpningsmedel
• Bevattningsteknik

Större produktion mat ⇒ över en miljard människor räddas undan svält.

Sedan 1961 har veteproduktionen i de minst utvecklade länderna mer än fördubblats.

Risplanta med de små, vindpollinerade blommorna synliga.

IR8-riset

Gener för högre kväveupptag korsades in

• Fem gånger högre avkastning utan konstgödsel
• Tio gånger högre avkastning med konstgödsel

Utvecklingsländernas jordbruk

Jordbruksproduktionen fördubblades 1961-1985

1. Exempel mjölkko:
   1. 1940: 2700 liter mjölk/år
   2. 2011: 8000 liter mjölk/år

Latinamerika, Sydostasien lyckades bäst.

Länder i Afrika mycket svårare, på grund av

• hög korruption
• dålig infrastruktur
• politisk instabilitet
• dålig vilja till förändring
• stor variation på jordtyper, tillgång till bevattning

Framtiden: GMO?

Modern genteknik ger möjlighet till ännu snabbare utveckling av grödor (GMO).

Skeptiker:

• Det går för fort.
• Människan ska inte ”leka gud”.
• Nya gener kan spridas och störa ekosystemen.

Förespråkare:

• GMO är nödvändigt för att alla ska kunna få mat i framtiden.

Se mer: Dödar GMO, eller vad säger vetenskapen?

Gentekniska metoder

GMO: Genetiskt modifierade organismer.

• Bakterier som producerar mänskligt insulin.
• Grödor, biobränslen med mera.

DNA-analyser:

• Brottsbekämpning, kartlägga arter, forskning på geners funktioner med mera.

Genteknik.

Framtiden: Genbanker

Biologisk mångfald = viktigt!

• Vilka egenskaper behöver framtidens grödor?
• Om vi slutat odla gamla grödor, försvinner deras gener ur genpoolen för alltid.

Genbanken på Svalbard:

• Fröer sparas i permafrosten.

Andra: Nationalparker, naturreservat.

Ingången till genbanken på Svalbard.