Metode oplemenjivanja biljaka. Teorijske osnove selekcije Proučavanje novog gradiva

Stavka– biologija

Klasa– 9 “A” i “B”

Trajanje- 40 minuta

Učitelj -Želovnikova Oksana Viktorovna

Tema lekcije: “Genetička osnova selekcije organizama”

Oblik obrazovnog procesa: cool lekcija.

Vrsta lekcije: lekcija prenošenja novog znanja.

Cilj: uvesti genetsku osnovu selekcije organizma.

Ciljevi lekcije:

1. proširiti znanja o selekciji organizama kao nauci;

2. uvesti kratku istoriju selekcije;

3. produbljivanje znanja o sorti, rasi i soju organizama;

4. generisanje znanja o glavnim metodama selekcije organizama;

5. otkriti osnovnu ulogu genetskih obrazaca i zakona za praksu uzgoja.

Oprema: IKT prezentacija udžbenik „Osnove selekcije“ urednika I.N. Ponomarjova,

časopis "Biologija u školi" br. 1-1998, tabele "Metode oplemenjivanja biljaka", "Metode uzgoja životinja", lutke hibrida voćarskih kultura.

Tokom nastave.

1.Ažuriranje znanja učenika:

Koju su ulogu u razvoju selekcije igrala zajednička svojstva svih organizama - nasljednost i varijabilnost?

Koja je suština genetskih zakona i koja je njihova uloga u selekciji?

2.Učenje novog gradiva

Priču nastavnika prati prezentacija

Slajd 1 Kultivisane biljke i domaće životinje formirane su u praistorijskom periodu. Pripitomljavanjem biljaka i pripitomljavanjem životinja ljudi su dobivali hranu i odjeću. Prvi pokušaji pripitomljavanja životinja i uzgoja biljaka datiraju iz 20. – 30. milenijuma prije Krista. U srednjoj Aziji, Zakavkazju i južnoj Rusiji pšenica je bila poznata u kamenom dobu. Početkom 7. milenijuma pr. U planinskom Kurdistanu (Irak) uzgajala se pšenica - divlji limac. U 10. milenijumu pr. počeo uzgajati mnoge biljke i pripitomljavati životinje.

Domaće životinje i kultivirane biljke potječu od divljih predaka.

U zoru svog razvoja, čovjek je pripitomio životinje koje su mu bile potrebne.

Pitanje razredu: Koje životinje su ljudi pripitomili?

bankevska kokoš (piletina) argali (ovca) vuk (pas)

Čovjek je sakupljao sjemenke korisnih biljaka i sijao ih u blizini svoje kuće, obrađivao zemlju i birao najveće sjeme za nove usjeve.

Dugogodišnja selekcija biljaka i životinja doprinijela je nastanku kulturnih oblika sa posebnim svojstvima potrebnim ljudima.

Međutim, glavnu ulogu u evoluciji kultiviranih biljaka i domaćih životinja imaju mutacije, selekcija i uzgoj.

Učitelj: Kako razumete šta je selekcija?

Selekcija (latinski “selectio” – odabir)

Djeca razmišljaju, odgovaraju, onda učitelj pokazuje tačan odgovor. Slajd br. 2

Ovo je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih pasmina, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama.

Ovo je grana poljoprivredne proizvodnje koja se bavi praktičnim oplemenjivanjem novih sorti i hibrida gajenih biljaka, pasmina životinja i sojeva mikroorganizama sa osobinama neophodnim za ljude.

Učitelj: Navedite ciljeve selekcije. ( učenici odgovaraju)

slajd br. 3

1.povećanje produktivnosti biljnih sorti, produktivnosti životinjskih rasa,

sojevi mikroorganizama.

2.stvaranje sorti i rasa otpornih na bolesti i klimatske uslove.

3. dobijanje sorti, rasa i sojeva pogodnih za mehanizovani ili industrijski uzgoj i uzgoj.

Trenutno, s obzirom na porast svjetske populacije, potrebna je veća proizvodnja poljoprivrednih proizvoda. Odlučujuća uloga u rješavanju ovog globalnog problema za cijeli svijet je pripisana selekciji biljaka, životinja i mikroorganizama

3. Fizički minut.

1.vježbe za kičmu

2.vježbe za oči.

Slajd 4 PASMINA, VARITET, SOJ su umjetno dobivene populacije životinja, biljaka, gljiva i bakterija sa osobinama neophodnim za čovjeka.

Slajd 5 TEORIJSKE OSNOVE SELEKCIJE – genetika. genetika proučava naslijeđe i varijabilnost. Svojstva živih organizama određena su njihovim GENOTIPOM i podložna su varijabilnosti, stoga se razvoj selekcije zasniva na zakonima genetike.

Slajd 6 OPĆE METODE SELEKCIJE VEŠTAČKA SELEKCIJA. HIBRIDIZACIJA. MUTAGENEZA. POLIPLODIJA.

Slajd 7 VEŠTAČKA SELEKCIJA je izbor osobe za njega najvrednijih jedinki životinja i biljaka određene vrste, rase ili sorte kako bi od njih dobio potomstvo sa poželjnim svojstvima. Charles Darwin je postavio teorijske osnove ove metode i identificirao dva pravca: NESVJESNI i METODIČKI (SVJESNI)

Slajd 8 Umjetna selekcija za pojedinačne osobine od interesa za ljude. Nesvjesna selekcija se provodi od davnina: najbolji se biraju i reproduciraju na osnovu vanjskih karakteristika. Metodički vještački. Selekcija je svrhovito stvaranje novih oblika kultiviranih biljaka i životinja korištenjem selekcijskih metoda i različitih tehnologija.

Slajd 9 Hibridizacija je proces stvaranja hibrida od dva roditeljska organizma koji se razlikuju po genotipu i koji se razmnožavaju spolno.

Slajd 10 HIBRIDIZACIJA Intraspecifična (unutar iste vrste između jedinki različitih oblika) Interspecifična ili udaljena (između jedinki različitih vrsta)

Slajd 11 HETEROZIS, fenomen superiornosti prve generacije hibrida po nizu karakteristika nad oba roditeljska oblika, naziva se HIBRIDNA MOĆ ili HETEROZIS. - veća produktivnost u stočarstvu - veći prinos u biljnoj proizvodnji. - pri ukrštanju F 1 hibrida efekat heterozisa slabi i nestaje. -hibridi dobijeni udaljenom hibridizacijom često su neplodni (mazga-hibrid konja i magarca).

Slajd 12 MUTAGENEZA je proces nastanka naslednih promena (mutacija) pod uticajem fizičkih i hemijskih faktora (mutagena) MUTacije - prirodne (spontane) - - veštačke (indukovane)

Slajd 13 MUTAGENEZA Neke mutacije poboljšavaju svojstva organizma, pokazuju se zanimljivim i korisnim za ljude i koriste se u uzgoju.

Slajd 14 POLIPLODIJA je nasljedna promjena u kojoj se haploidni skup hromozoma višestruko povećava.Nastaje kao rezultat kršenja hromozomske divergencije u mitozi ili mejozi pod uticajem faktora sredine. - jonizacija - niske temperature. -hemijske supstance.

Slajd 15 POLIPLODIJA Velika veličina Otporan na nepovoljne uslove. Povećan je sadržaj mnogih tvari vrijednih za ljude. Koristi se u oplemenjivanju biljaka.

Samostalan rad sa udžbenikom(popunjavanje tabele)

Metode uzgoja

			Upotreba u uzgoju
			biljke		životinje
	Krvni krv (brodjenje)	Intraspecifično, interspecifično, ukrštanje, dovodi do heteroze, da se dobije heterozigot populacije sa visokim produktivnost		Ukrštanje udaljenih pasmina, razlikuju se po karakteristikama, da se dobije heterozigot populacije i heterozisa. Potomstvo može biti neplodno
	Usko povezane (brodsko spajanje)	Samooprašivanje unakrsno oprašivanje biljke po vještački stvaranje čistih linija		Ukrštanje između bliski rođaci da se dobije homozigot čiste linije sa poželjnim karakteristikama
Veštačko konačan izbor	masa	Primjenjivo na unakrsno oprašivanje biljke		Nije primjenjivo
	pojedinac	Odnosi se na samooplodne biljke čiste linije se ističu - potomak jednog samooplodna jedinka		Primjenjuje se stroga selekcija prema ekonomski vrednim karakteristikama, izdržljivost, eksterijer
Odabir	Eksperimentalno dobijanje poliploida	Koristi se za primanje produktivniji i produktivniji oblici poliploida		Nije primjenjivo
	Eksperimentalno mutageneza	Koristi se za dobijanje izvornog materijala za odabir viših biljke i mikroorganizme

5. Refleksija Dakle, da rezimiramo:

1.Šta proučava selekcija?

2. Šta je sorta, rasa, soj?

3. Naš sljedeći zadatak je zapamtiti osnovne metode odabira.

Veštačka selekcija(nesvesno, svesno)

Hibridizacija(intraspecifično, interspecifično)

Mutageneza(mutacije prirodne i umjetne)

Poliploidija

6. Zadaća: §27, termini str.109 pitanja 1, 2, 3 usmeno.

Tema: Osnove selekcije biljaka, životinja i mikroorganizama.

Tema lekcije br. 1. Genetske osnove selekcije organizama.

Ciljevi lekcije: 1 . proširiti znanja o selekciji organizama kao nauke;

2. uvesti kratku istoriju selekcije;

3. produbljivanje znanja o sorti, rasi i soju organizama;

4. generisanje znanja o glavnim metodama selekcije organizama;

5. otkriti osnovnu ulogu genetskih obrazaca i zakona za praksu uzgoja.

Sredstva obrazovanja : tabela “Metodi selekcije”, “Rasmine životinja”, prezentacija “Osnove selekcije”, u filmu “”.

Tokom nastave.

I. Ažuriranje znanja učenika:

1. Koju su ulogu igrala zajednička svojstva svih organizama - nasljednost i varijabilnost - u razvoju selekcije biljaka, životinja i sojeva mikroorganizama?

2. Koja je suština genetskih zakona i koja je njihova uloga u selekciji?

II. Faza začeća.

1. Kultivisane biljke i domaće životinje formirane su u praistorijskom periodu. Pripitomljavanjem biljaka i pripitomljavanjem životinja ljudi su dobivali hranu i odjeću. Prvi pokušaji pripitomljavanja životinja i uzgoja biljaka datiraju iz 20. – 30. milenijuma prije Krista. U srednjoj Aziji, Zakavkazju i južnoj Rusiji pšenica je bila poznata u kamenom dobu. Početkom 7. milenijuma pr. u planinskom Kurdistanu (Irak) uzgajali su pšenicu - divlji einkorn. U 10. milenijumu pr. počeo uzgajati mnoge biljke i pripitomljavati životinje.

Domaće životinje i kultivirane biljke potječu od divljih predaka.

U zoru svog razvoja, čovjek je pripitomio životinje koje su mu bile potrebne.

bankevskaya piletina

Arkharovci

wolfdog

Sakupljao je sjemenke korisnih biljaka i sijao ih u blizini svoje kuće, obrađivao zemlju i birao najveće sjeme za nove usjeve.

Dugogodišnja selekcija biljaka i životinja doprinijela je nastanku kulturnih oblika sa posebnim svojstvima potrebnim ljudima.

Međutim, glavnu ulogu u evoluciji kultiviranih biljaka i domaćih životinja imaju mutacije, selekcija i oplemenjivanje – ciljano oplemenjivanje novih biljnih sorti i pasmina životinja sa osobinama specifičnim za čovjeka.

Trenutno, s obzirom na porast svjetske populacije, potrebna je veća proizvodnja poljoprivrednih proizvoda. Odlučujuća uloga u rješavanju ovog globalnog problema za cijeli svijet je pripisana selekciji biljaka, životinja i mikroorganizama

Odabir je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih pasmina, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama.

Raznolikost, rasa, soj– to su umjetno dobivene populacije (biljke, životinje, gljive, bakterije) sa osobinama neophodnim za čovjeka.

Svojstva živih organizama određena su njihovim genotipom i sistematski su podložna nasljednoj i modifikacijskoj varijabilnosti, stoga se razvoj selekcije temelji na zakonima genetike kao nauke o naslijeđu i varijabilnosti.

Metode uzgoja

		Upotreba u uzgoju
		biljke	životinje
Hibridizacija	Nevezano (brodjenje)	Intraspecifično, interspecifično, međugeneričko ukrštanje, koje dovodi do heterozisa, kako bi se dobile heterozigotne populacije visoke produktivnosti	Ukrštanjem udaljenih pasmina koje se razlikuju po osobinama kako bi se dobile heterozigotne populacije i heterozis. Potomstvo može biti neplodno
	Usko povezane (brodsko spajanje)	Samooprašivanje kod biljaka koje se oprašuju umjetnim stvaranjem čistih linija	Ukrštanje između bliskih srodnika za proizvodnju homozigotnih čistih linija sa poželjnim osobinama
Veštačka selekcija	masa	Pogodno za biljke koje se međusobno oprašuju	Nije primjenjivo
	pojedinac	Koristi se za samooplodne biljke, izolovane su čiste linije - potomci jedne samooplodne jedinke	Za ekonomski vrijedne osobine, izdržljivost i eksterijer primjenjuje se stroga selekcija
Odabir	Eksperimentalna proizvodnja poliploida	Koristi se za dobijanje produktivnijih i produktivnijih oblika poliploida	Nije primjenjivo
	Eksperimentalna mutageneza	Koristi se za dobijanje izvornog materijala za selekciju viših biljaka i mikroorganizama

III. Refleksija: Test.

1. U oplemenjivanju za dobijanje novih poliploidnih sorti biljaka

a) ukrštati jedinke dvije čiste linije

b) ukrstiti roditelje sa njihovim potomcima

c) umnožiti skup hromozoma

d) povećati broj homozigotnih jedinki

2. Uzgoj životinja se praktički ne koristi

a) masovna selekcija

b) nepovezani prelaz

c) inbreeding

d) individualni odabir

3. Koja se od sljedećih metoda koristi u uzgoju biljaka i životinja?

a) odabir po eksterijeru

b) masovna selekcija

c) dobijanje poliploida

d) ukrštanje organizama

4. Kada u bašti procvjetaju voćke, u baštu se postavljaju košnice sa pčelama, pa one

a) promovišu prijenos biljnih spora

b) uništiti druge insekte - baštenske štetočine

c) oprašuju cvijeće kultiviranih biljaka

d) dati osobi propolis i med

5. Skupina životinja najsličnija po strukturi i aktivnosti, koju je čovjek stvorio u poljoprivredne svrhe, naziva se

razne

c) rasa

IV. Domaći zadatak: §27, pojmovi str.109 pitanja 1, 2, 3 usmeno.

Kreativni zadatak po izboru: pripremiti izvještaj o radu ruskih naučnika - uzgajivača

Iz istorije selekcije.

Životinje - divlje i domaće.

Biljke – divlje i kultivisane.

Domaće životinje i kultivisane biljke pojavile su se u praistorijskom periodu.

Zašto je čovjek uzgajao biljke i pripitomljavao životinje?

UZGOJ je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih rasa, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama. Grana poljoprivrede koja se bavi razvojem novih sorti i hibrida biljaka, životinjskih rasa i sojeva mikroorganizama.

Skinuti:

Pregled:

Da biste koristili preglede prezentacija, kreirajte Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

GENETIČKE OSNOVE SELEKCIJE 1. Iz istorije selekcije.2 Nauka o selekciji.3Opšte metode selekcije.

Iz istorije selekcije. Životinje - divlje i domaće. Biljke – divlje i kultivisane. Domaće životinje i kultivisane biljke pojavile su se u praistorijskom periodu. ? Zašto je čovjek uzgajao biljke i pripitomljavao životinje?

Selekcija - kao nauka SELEKCIJA je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih rasa, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama. Grana poljoprivrede koja se bavi razvojem novih sorti i hibrida biljaka, životinjskih rasa i sojeva mikroorganizama. PASMINA, VARITET, SOJ su umjetno dobivene populacije životinja, biljaka, gljiva i bakterija sa osobinama neophodnim za čovjeka.

TEORIJSKE OSNOVE SELEKCIJE – genetika. genetika proučava naslijeđe i varijabilnost. Svojstva živih organizama određena su njihovim GENOTIPOM i podložna su varijabilnosti, stoga se razvoj selekcije zasniva na zakonima genetike.

OPĆE METODE SELEKCIJE VEŠTAČKA SELEKCIJA. HIBRIDIZACIJA. MUTAGENEZA. POLIPLODIJA.

VEŠTAČKA SELEKCIJA. - ovo je izbor osobe za njega najvrednijih jedinki životinja i biljaka određene vrste, rase ili sorte kako bi od njih dobio potomstvo sa poželjnim svojstvima. Charles Darwin je postavio teorijske osnove ove metode i identificirao dva pravca: NESVJESNI i METODIČKI (SVJESNI)

Umjetna selekcija za pojedinačne osobine od interesa za ljude. Nesvjesna selekcija se provodi od davnina: najbolji se biraju i reproduciraju na osnovu vanjskih karakteristika. Metodička umjetnost. Selekcija je svrhovito stvaranje novih oblika kultiviranih biljaka i životinja korištenjem selekcijskih metoda i različitih tehnologija.

Hibridizacija je proces stvaranja hibrida od dva roditeljska organizma koji se razlikuju po genotipu i koji se razmnožavaju spolno.

HIBRIDIZACIJA Intraspecifična (unutar iste vrste između jedinki različitih oblika) Interspecifična ili udaljena (između jedinki različitih vrsta)

HETEROZIS, fenomen superiornosti prve generacije hibrida po nizu karakteristika nad oba roditeljska oblika, naziva se HIBRIDNA MOĆ ili HETEROZIS. - veća produktivnost u stočarstvu - veći prinos u biljnoj proizvodnji. - pri ukrštanju F 1 hibrida efekat heterozisa slabi i nestaje. - hibridi dobijeni udaljenom hibridizacijom često su neplodni (mazga je hibrid konja i magarca).

MUTAGENEZA je proces nastanka naslednih promena (mutacija) pod uticajem fizičkih i hemijskih faktora (mutageni) MUTacije - prirodne (spontane) - - veštačke (indukovane) ????????????? ????????? Mutacije????????????????????

MUTAGENEZA Neke mutacije poboljšavaju svojstva organizma, pokazuju se zanimljivim i korisnim za ljude i koriste se u uzgoju.

MUTAGENEZA

POLIPLODIJA je nasljedna promjena u kojoj se haploidni skup hromozoma višestruko povećava. -nastaje kao rezultat kršenja hromozomske divergencije. -u mitozi ili mejozi pod uticajem faktora sredine. - jonizacija - niske temperature. -hemijske supstance.

POLIPLODIJA Velika veličina Otporan na nepovoljne uslove. Povećan je sadržaj mnogih tvari vrijednih za ljude. Koristi se u oplemenjivanju biljaka.

Karakteristike uzgoja biljaka

Oplemenjivanje biljaka Eksperimentalna (indukovana) mutageneza - izlaganje različitim zračenjima za stvaranje mutacija i upotreba hemijskih mutagena.

Izbor biljaka. Outbreeding - ukrštanje direktnih oblika (odsustvo zajedničkih predaka u narednih 4-6 generacija.) Inbreeding, inbreeding - inbreeding i prisilno oprašivanje (koristi se za dobijanje čistih linija.)

Izbor biljaka. biljke - ???????? Uzgaja se više od 3.000 vrsta hrane. Medicinski. Vlaknaste. Umire. Technical. Esencijalna ulja. ukrasni Preci kultiviranih biljaka -?????????? Divlje biljke.

CILJEVI OGLEDENJA 1 Povećanje prinosa sorti i produktivnosti rasa. 2. Poboljšanje kvaliteta proizvoda. 3. Povećana otpornost na bolesti i štetočine. 4. Ekološka plastičnost sorti i rasa 5. Pogodnost za mehanizovani i industrijski uzgoj i uzgoj.

Oplemenjivanje biljaka Kultivisane biljke su stekle karakteristike - Iznenadna (spontana) mutacija. Slučajna hibridizacija. Poliploidija. Ljudski rad Selekcija Namjerna hibridizacija - korisna svojstva se fiksiraju i umnožavaju.

Metode oplemenjivanja biljaka Kombinuju se različite metode Glavno značenje: Mutacije. Spontana i umjetna hibridizacija između različitih vrsta. POLIPLODIJA (poliploidne biljke)

N. I. Vavilov

P.P.LUKYANENKO Rad odgajivača.

V. S. PUSTOVOIT Uzgajao 34 sorte suncokreta.

1. Struktura savremene selekcije

2. Teorija procesa selekcije

3. Veštačka selekcija

4. Istorija selekcije u Rusiji

5. Privatna selekcija biljaka, životinja i mikroorganizama

1. Struktura savremene selekcije

Izbor (od latinskog selectio, seligere - izbor) je nauka o metodama za stvaranje visokoproduktivnih sorti biljaka, životinjskih pasmina i sojeva mikroorganizama.

Moderan izbor je ogromno područje ljudske djelatnosti, koje predstavlja spoj različitih grana nauke, poljoprivredne proizvodnje i njene složene prerade.

Prilikom selekcije dolazi do stabilnih nasljednih transformacija različitih grupa organizama. U figurativnom izrazu N.I. Vavilova, “...selekcija predstavlja evoluciju vođenu voljom čovjeka.” Poznato je da je dostignuća selekcije naširoko koristio Charles Darwin u potkrepljivanju osnovnih principa evolucijske teorije.

Savremena selekcija je zasnovana na dostignućima genetike i osnova je efikasne, visokoproduktivne poljoprivrede i biotehnologije.

Problemi savremenog uzgoja

Stvaranje novih i unapređenje starih sorti, rasa i sojeva sa ekonomski korisnim osobinama.

Stvaranje tehnološki naprednih, visoko produktivnih bioloških sistema koji maksimalno koriste sirovine i energetske resurse planete.

Povećanje produktivnosti rasa, sorti i sojeva po jedinici površine u jedinici vremena.

Poboljšanje potrošačkih kvaliteta proizvoda.

Smanjenje udjela nusproizvoda i njihova sveobuhvatna prerada.

Smanjenje udjela gubitaka od štetočina i bolesti.

Struktura moderne selekcije

Doktrina savremene selekcije bio je naš izvanredni sunarodnik - agronom, botaničar, geograf, putnik, međunarodno priznati autoritet u oblasti genetike, selekcije, uzgoja biljaka, biljnog imuniteta, veliki organizator poljoprivredne i biološke nauke u našoj zemlji - Nikolaj Ivanovič Vavilov (1887–1943). Mnoge ekonomski korisne osobine su genotipski složene, određene kombinovanim djelovanjem mnogih gena i genskih kompleksa. Neophodno je identificirati ove gene i utvrditi prirodu interakcije između njih, inače se selekcija može provesti slijepo. Stoga N.I. Vavilov je tvrdio da je genetika teorijska osnova selekcije.

N.I. Vavilov je identifikovao sledeće delove selekcije:

1) doktrina početnih sortnih, vrsta i generičkih potencijala;

2) doktrina nasledne varijabilnosti (obrasci u varijabilnosti, doktrina mutacija);

3) doktrina o ulozi sredine u identifikovanju sortnih karakteristika (uticaj pojedinih faktora sredine, doktrina o fazama u razvoju biljaka u odnosu na oplemenjivanje);

4) teorija hibridizacije i unutar bliskih oblika i udaljenih vrsta;

5) teorija procesa selekcije (samooprašivači, unakrsno oprašivači, biljke koje se vegetativno i apogamno razmnožavaju);

6) proučavanje glavnih pravaca u oplemenjivačkom radu, kao što su selekcija na imunitet, fiziološka svojstva (hladnoća, otpornost na sušu, fotoperiodizam), selekcija po tehničkim kvalitetima, hemijski sastav;

7) privatna selekcija biljaka, životinja i mikroorganizama.

Učenje N.I. Vavilov o centrima nastanka gajenih biljaka

Doktrina izvornog materijala je osnova moderne selekcije. Izvorni materijal služi kao izvor nasljedne varijabilnosti - osnova za umjetnu selekciju. N.I. Vavilov je ustanovio da na Zemlji postoje područja sa posebno visokim nivoom genetske raznolikosti kultivisanog bilja, te identificirao glavne centre porijekla kultivisanog bilja (u početku je N.I. Vavilov identifikovao 8 centara, ali je potom smanjio njihov broj na 7). Za svaki centar su identifikovane najvažnije poljoprivredne kulture koje su za njega karakteristične.

1. Tropical Center – obuhvata teritorije tropske Indije, Indokine, južne Kine i ostrva jugoistočne Azije. Najmanje jedna četvrtina svjetske populacije još uvijek živi u tropskoj Aziji. U prošlosti je relativna naseljenost ovog područja bila još veća. Otprilike jedna trećina biljaka koje se trenutno uzgajaju potiče iz ovog centra. Dom je biljaka kao što su pirinač, šećerna trska, čaj, limun, narandža, banana, patlidžan, kao i veliki broj tropskih kultura voća i povrća.

2. Istočnoazijski centar - obuhvata umjerene i suptropske dijelove centralne i istočne Kine, Koreje, Japana i veći dio ostrva. Tajvan. Oko jedne četvrtine svjetske populacije također živi na ovoj teritoriji. Oko 20% svjetske kultivirane flore potiče iz istočne Azije. Ovo je rodno mjesto biljaka kao što su soja, proso, dragun i mnoge druge povrtarske i voćne kulture.

3. Centar jugozapadne Azije – obuhvata teritorije unutrašnje planinske Male Azije (Anadolija), Iran, Avganistan, Centralnu Aziju i severozapadnu Indiju. Tu je i Kavkaz, čija je kulturna flora, kako su studije pokazale, genetski povezana sa zapadnom Azijom. Domovina meke pšenice, raži, zobi, ječma, graška, dinje.

Ovaj centar se može podijeliti na sljedeće fokuse:

a) kavkaski sa mnogo originalnih vrsta pšenice, raži i voća. Za pšenicu i raž, kako su pokazala uporedna istraživanja, ovo je najvažniji globalni centar njihovog nastanka;

b) zapadnoazijski , uključujući Malu Aziju, Unutrašnju Siriju i Palestinu, Transjordan, Iran, Sjeverni Afganistan i Centralnu Aziju zajedno s kineskim Turkestanom;

c) Sjeverozapadna Indija , koji pored Pendžaba i susjednih pokrajina Sjeverne Indije i Kašmira uključuje i Balučistan i južni Afganistan.

Oko 15% ukupne svjetske kulturne flore potiče sa ove teritorije. Divlji srodnici pšenice, raži i različitog evropskog voća koncentrirani su ovdje u izuzetnoj raznolikosti vrsta. Do danas je za mnoge vrste moguće pratiti kontinuirani niz od uzgojenih do divljih oblika, odnosno uspostaviti očuvane veze između divljih oblika i kultiviranih.

4. Mediteranski centar – uključuje zemlje koje se nalaze uz obale Sredozemnog mora. Ovo izvanredno geografsko središte, koje su u prošlosti okarakterisale najveće drevne civilizacije, iznjedrilo je oko 10% kultiviranih biljnih vrsta. Među njima su durum pšenica, kupus, cvekla, šargarepa, lan, grožđe, masline i mnoge druge povrtarske i krmne kulture.

5. Abesinski centar . Ukupan broj vrsta kultivisanih biljaka koje su porijeklom povezane s Abesinijom ne prelazi 4% svjetske kultivirane flore. Abesiniju karakterizira niz endemskih vrsta, pa čak i rodova kultiviranih biljaka. Među njima su drvo kafe, lubenica, teff žitarica (Eragrostis abyssinica), osebujna uljarica nug (Guizolia ahyssinica) i posebna vrsta banane.

Unutar Novog svijeta uspostavljena je zapanjujuće stroga lokalizacija dva centra specijacije najvažnijih kultiviranih biljaka.

6. Centralnoamerički centar, pokrivaju veliko područje Sjeverne Amerike, uključujući južni Meksiko. U ovom centru mogu se razlikovati tri žarišta:

a) planina Južnog Meksika,

b) Centralna Amerika,

c) West Indian Island.

Oko 8% različitih kultiviranih biljaka potječe iz centralnoameričkog centra, kao što su kukuruz, suncokret, američki pamuk, kakao (čokoladno drvo), određeni broj mahunarki, tikvice i mnogo voća (guaiavas, anons i avokado) .

7. Andski centar, unutar Južne Amerike, ograničeno na Andski greben. Ovo je rodno mesto krompira i paradajza. Odatle potječu drvo cinhone i grm koke.

Kao što se vidi iz popisa geografskih centara, početno uvođenje u kulturu ogromnog broja kultivisanih biljaka vezano je ne samo za florističke regije koje karakteriše bogat biljni svijet, već i za drevne civilizacije. Samo relativno malo biljaka je u prošlosti uvedeno u uzgoj iz divlje flore izvan navedenih glavnih geografskih centara. Sedam navedenih geografskih centara odgovaraju najstarijim poljoprivrednim kulturama. Južnoazijski tropski centar povezan je s visokom drevnom indijskom i indo-kineskom kulturom. Najnovija iskopavanja pokazala su veliku drevnost ove kulture, sinhroni sa bliskoazijskom. Istočnoazijski centar je povezan sa drevnom kineskom kulturom, a centar jugozapadne Azije povezan je sa drevnom kulturom Irana, Male Azije, Sirije, Palestine i Asiro-Vavilonije. Mediteran je bio dom etruščanske, helenske i egipatske kulture mnogo milenijuma prije Krista. Neobična abesinska kultura ima duboke korijene, vjerovatno se vremenski poklapa sa staroegipatskom kulturom. Unutar Novog svijeta, centralnoamerički centar je povezan sa velikom kulturom Maja, koja je postigla ogroman uspjeh u nauci i umjetnosti prije Kolumba. Andski centar u Južnoj Americi je kombinovan u razvoju sa izvanrednim civilizacijama pre Inka i Inka.

N.I. Vavilov je identifikovao grupu sekundarnih useva koji potiču od korova: raž, ovas, itd. N.I. Vavilov je ustanovio da je "važna točka pri ocjenjivanju materijala za selekciju prisutnost u njemu raznih nasljednih oblika." N.I. Vavilov je izdvojio sljedeće grupe početnih sorti: domaće sorte, strane i strane sorte. Prilikom razvoja teorije uvođenja (implementacije) stranih sorti i stranih varijeteta, „potrebno je razlikovati primarne centre formiranja od sekundarnih“. Na primjer, u Španjolskoj je pronađen “izuzetno veliki broj sorti i vrsta pšenice”, ali to se objašnjava “privlačnošću mnogih vrsta iz različitih žarišta”. N.I. Vavilov je pridavao veliku važnost novim hibridnim oblicima. Raznolikost gena i genotipova u izvornom materijalu N.I. Vavilov je nazvao genetski potencijal izvornog materijala.

Razvoj učenja N.I. Vavilov o centrima nastanka kultivisanih biljaka.

Nažalost, mnoge ideje N.I Vavilov nisu bili adekvatno cijenjeni od strane svojih savremenika. Tek u drugoj polovini 20. stoljeća na Filipinima, u Meksiku, Kolumbiji i drugim stranim zemljama stvoreni su veliki centri za očuvanje genofonda kultiviranih biljaka i njihovih divljih srodnika.

U drugoj polovini 20. veka. pojavili su se novi podaci o rasprostranjenosti gajenih biljaka. Uzimajući u obzir ove podatke, akademik P.M. Žukovski je razvio učenje N.I. Vavilov o centrima nastanka kultivisanih biljaka. Stvorio je teoriju o megacentrima (genetskim centrima, odnosno genskim centrima), ujedinjujući primarne i sekundarne centre porijekla kultiviranih biljaka, kao i nekih njihovih divljih srodnika. U svojoj knjizi “Svjetski genski fond biljaka za oplemenjivanje” (1970) P.M. Žukovski je identifikovao 12 megacentra: kinesko-japanski, indonežansko-indokineski, australijski, hindustanski, centralnoazijski, zapadnoazijski, mediteranski, afrički, evro-sibirski, centralnoamerički, južnoamerički, severnoamerički. Navedeni megacentri zauzimaju ogromne geografske regije (na primjer, čitava teritorija podsaharske Afrike je klasifikovana kao Afrički centar). Istovremeno, P.M. Žukovski je identifikovao 102 mikrogenska centra u kojima su pronađeni pojedinačni oblici biljaka. Na primjer, rodno mjesto slatkog graška, popularne ukrasne biljke, je Fr. Sicilija; Iz nekih regija Gruzije potječu jedinstveni oblici pšenice, posebno pšenica Zanduri, koja je supraspecifični kompleks otporan na mnoge gljivične bolesti (pored toga, među ovim pšenicama su pronađeni oblici sa citoplazmatskim muškim sterilitetom).

Zakon homoloških nizova

Sistematizirajući doktrinu izvornog materijala, N.I. Vavilov je formulisao zakon homoloških nizova (1920):

1. Vrste i rodovi koji su genetski bliski odlikuju se sličnim nizovima nasljedne varijabilnosti sa takvom pravilnošću da se, poznavajući niz oblika unutar jedne vrste, može predvidjeti prisustvo paralelnih oblika u drugim vrstama i rodovima. Što su rodovi i vrste bliže genetski locirani u opštem sistemu, to je potpunija sličnost u nizu njihove varijabilnosti.

2. Čitave porodice biljaka općenito karakterizira određeni ciklus varijabilnosti koji prolazi kroz sve rodove i vrste koje čine porodicu.

Prema ovom zakonu, genetski bliske vrste i rodovi imaju bliske gene koji daju slične serije višestrukih alela i varijanti osobine.

Teorijski i praktični značaj zakona homoloških redova:

N.I. Vavilov je jasno razlikovao intraspecifičnu i interspecifičnu varijabilnost. Istovremeno, vrsta se smatrala integralnim, istorijski razvijenim sistemom.

N.I. Vavilov je pokazao da intraspecifična varijabilnost nije neograničena i da se povinuje određenim obrascima.

Zakon o homolognim serijama daje smjernice uzgajivačima, omogućavajući im da predvide moguće varijante osobina.

N.I. Vavilov je prvi izvršio ciljanu potragu za rijetkim ili mutantnim alelima u prirodnim populacijama i populacijama kultiviranih biljaka. Danas potraga za mutantnim alelima nastavlja povećavati produktivnost sojeva, sorti i pasmina.

Identifikacija nivoa biološke raznovrsnosti i njeno očuvanje

Da bi pronašao centre raznolikosti i bogatstva biljnih formi, N.I. Vavilov brojne ekspedicije, koje su za 1922...1933. posetio 60 zemalja sveta, kao i 140 regiona naše zemlje.

Važno je naglasiti da potraga za kultiviranim biljkama i njihovim divljim srodnicima nije vođena naslijepo, kao u većini zemalja, uključujući i Sjedinjene Američke Države, već se zasnivala na skladnoj, strogoj teoriji o centrima porijekla kultiviranog bilja, razvijenoj od N.I. Vavilov. Ako su prije njega botaničari-geografi tražili "opću" domovinu pšenice, onda je Vavilov tražio centre porijekla pojedinih vrsta i grupa vrsta pšenice u različitim regijama svijeta. U ovom slučaju posebno je bilo važno identifikovati područja prirodne rasprostranjenosti (područja) varijeteta date vrste i odrediti centar najveće raznolikosti njenih oblika (botaničko-geografska metoda). Za utvrđivanje geografske distribucije sorti i rasa kultiviranih biljaka i njihovih divljih srodnika, N.I. Vavilov je proučavao centre drevne poljoprivredne kulture, čiji je početak vidio u planinskim područjima Etiopije, zapadne i centralne Azije, Kine, Indije, u Andima Južne Amerike, a ne u širokim dolinama velikih rijeka - Nila , Gang, Tigris i Eufrat, kako su naučnici ranije tvrdili.

Kao rezultat ekspedicija prikupljen je vrijedan fond svjetskih biljnih resursa koji broji preko 250.000 uzoraka. Slična zbirka stvorena je u SAD-u, ali je bila značajno inferiornija od Vavilovske zbirke i po broju primjeraka i po sastavu vrsta.

Sakupljeni uzorci prikupljeni pod rukovodstvom N.I. Vavilova, pohranjeni su u Lenjingradu u Svesaveznom institutu za uzgoj biljaka (VIR), koji je stvorio N.I. Vavilov 1930. godine na bazi Svesaveznog instituta za primijenjenu botaniku i nove kulture (ranije Zavod za primijenjenu botaniku i selekciju, a još ranije Zavod za primijenjenu botaniku). Tokom Velikog domovinskog rata, tokom opsade Lenjingrada, zaposlenici VIR-a dežurali su danonoćno na prikupljanju sjemena žitarica. Mnogi zaposlenici VIR-a umrli su od gladi, ali su neprocjenjive vrste i sortno bogatstvo, iz kojih uzgajivači širom svijeta i danas crpe materijal za stvaranje novih sorti i hibrida, sačuvani.

U drugoj polovini 20. vijeka organizirane su nove ekspedicije za prikupljanje uzoraka kako bi se popunila zbirka VIR-a; Trenutno, ova zbirka obuhvata do 300 hiljada biljnih primjeraka koji pripadaju 1.740 vrsta.

Za skladištenje izvornog materijala u živom obliku koriste se različite zasade: sabirni rasadnici, sabirna uzgajališta, uzgajališta i proizvodni zasadi. Da bi se očuvali sakupljeni uzorci, koriste se različite metode: skladištenje sjemena s periodičnim ponovnim sjetvama, čuvanje smrznutih uzoraka (reznice, pupoljci), održavanje kultura ćelija tkiva. Godine 1976. na Kubanu je izgrađeno Nacionalno skladište sjemena za genofond VIR, kapaciteta 400 hiljada uzoraka. U ovom skladištu seme se čuva na strogo definisanoj temperaturi, što im omogućava održavanje klijavosti i sprečavanje nagomilavanja mutacija, uklj. na temperaturi tečnog azota (–196 °C).

Sistematsko proučavanje svjetskih biljnih resursa najvažnijih kultiviranih biljaka radikalno je promijenilo razumijevanje sortnog i vrstnog sastava čak i tako dobro proučavanih kultura kao što su pšenica, raž, kukuruz, pamuk, grašak, lan i krompir. Među vrstama i mnogim sortama ovih kultiviranih biljaka donesenih s ekspedicija, gotovo polovica se pokazala kao nova, još nepoznata nauci. Prikupljena bogata kolekcija pažljivo se proučava najsavremenijim metodama selekcije, genetike, biotehnologije, kao i uz pomoć geografskih kultura.

Opadanje genetske raznolikosti na nivou populacije znak je našeg vremena

Mnoge moderne biljne vrste (mahunarke, stabla kafe, itd.) potiču od nekoliko jedinki osnivača. Stotine pasmina domaćih životinja su na rubu izumiranja. Na primjer, razvoj industrijskog uzgoja peradi doveo je do naglog smanjenja sastava pasmina pilića u cijelom svijetu: samo 4...6 od poznatih 600 pasmina i sorti su najrasprostranjenije. Ista situacija je tipična i za ostale poljoprivredne vrste. Značajnu ulogu u procesu smanjenja stepena diverziteta igra neracionalna poljoprivreda, koja zanemaruje evolucijski uspostavljenu sistemsku organizaciju kako prirodnih tako i poljoprivrednih populacija, njihovu prirodnu podjelu na genetski različite subpopulacije. Ideje N.I. Vavilovljeve ideje o potrebi identificiranja i očuvanja raznolikosti razvijene su u djelima A.S. Serebrovsky, S.S. Četverikova i drugih domaćih naučnika. U nastavku će biti riječi o metodama uzgoja koje imaju za cilj očuvanje biološke raznolikosti.

Trenutno je početni materijal za odabir prepoznat kao:

Sorte i rase koje se trenutno uzgajaju i uzgajaju.

Sorte i rase koje su izašle iz proizvodnje, ali su po određenim parametrima velike genetske i oplemenjivačke vrijednosti.

Lokalne sorte i autohtone pasmine.

Divlji srodnici kultiviranih biljaka i domaćih životinja: vrste, podvrste, ekotipovi, sorte, oblici.

Divlje vrste biljaka i životinja koje su perspektivne za uvođenje u kulturu i pripitomljavanje. Poznato je da se trenutno uzgaja samo 150 vrsta poljoprivrednih biljaka i 20 vrsta domaćih životinja. Dakle, ogroman potencijal divljih vrsta ostaje neiskorišten.

Eksperimentalno stvorene genetske linije, umjetno dobiveni hibridi i mutanti.

Danas je opšte prihvaćeno da se kao izvorni materijal koristi i domaći i strani izvorni materijal. Izvorni materijal treba da bude dovoljno raznolik: što je njegova raznovrsnost veća, veća je mogućnost izbora. Istovremeno, izvorni materijal treba biti što bliži idealnoj slici (modelu) rezultata selekcije - sorta, pasmina, soj (vidi dolje). Trenutno se nastavlja potraga za mutantnim alelima za povećanje produktivnosti sorti, pasmina i sojeva.

Indukovana mutageneza.

Eksperimentalna proizvodnja mutacija u biljkama i mikroorganizmima i njihova upotreba u oplemenjivanju

Efikasni načini za dobijanje polaznog materijala su metode indukovana mutageneza – umjetna proizvodnja mutacija. Indukovana mutageneza omogućava dobijanje novih alela koji se ne mogu detektovati u prirodi. Na primjer, na ovaj način su dobijeni visokoproduktivni sojevi mikroorganizama (proizvođači antibiotika), patuljaste biljne sorte povećane rane zrelosti itd. Eksperimentalno dobijene mutacije biljaka i mikroorganizama koriste se kao materijal za umjetnu selekciju. Na ovaj način su dobijeni visokoproduktivni sojevi mikroorganizama (proizvođači antibiotika), patuljaste biljne sorte povećane rane zrelosti i dr.

Za dobivanje induciranih mutacija u biljkama koriste se fizički mutageni (gama zračenje, rendgensko i ultraljubičasto zračenje) i posebno stvoreni kemijski supermutageni (na primjer, N-metil-N-nitrozourea).

Doza mutagena je odabrana na način da ne umre više od 30...50% tretiranih objekata. Na primjer, kada se koristi ionizirajuće zračenje, takva kritična doza se kreće od 1...3 do 10...15, pa čak i 50...100 kilorentgena. Kada se koriste hemijski mutageni, koriste se njihove vodene otopine sa koncentracijom od 0,01...0,2%; vrijeme obrade – od 6 do 24 sata ili više.

Prerađuje se polen, sjeme, sadnice, pupoljci, reznice, lukovice, krtole i drugi dijelovi biljaka. Biljke uzgojene iz tretiranog sjemena (pupoljci, reznice itd.) označene su simbolom M1 (prva mutantna generacija). Kod M1 selekcija je teška jer je većina mutacija recesivna i ne manifestuje se u fenotipu. Osim toga, uz mutacije, često se nalaze nenaslijeđene promjene: fenokopije, terate, morfoze.

Stoga izolacija mutacija počinje u M2 (druga mutantna generacija), kada se pojavi barem neka od recesivnih mutacija, a vjerovatnoća perzistiranja nenasljednih promjena se smanjuje. Tipično, selekcija se nastavlja za 2...3 generacije, iako je u nekim slučajevima potrebno do 5...7 generacija da bi se izbacile nenasljedne promjene (takve nenasljedne promjene koje traju kroz nekoliko generacija nazivaju se dugotrajne modifikacije) .

Nastali mutantni oblici ili direktno daju novu sortu (na primjer, patuljasti paradajz sa žutim ili narančastim plodovima) ili se koriste u daljnjem oplemenjivačkom radu.

Međutim, upotreba induciranih mutacija u uzgoju je još uvijek ograničena, budući da mutacije dovode do uništenja povijesno uspostavljenih genetskih kompleksa. Kod životinja, mutacije gotovo uvijek dovode do smanjene vitalnosti i/ili neplodnosti. Nekoliko izuzetaka uključuje svilenu bubu, kod koje su se intenzivno uzgajali auto- i alopoliploidi (B.L. Astaurov, V.A. Strunnikov).

Somatske mutacije. Kao rezultat inducirane mutageneze, često se dobivaju djelomično mutirane biljke (himerni organizmi). U ovom slučaju govorimo o somatskim (bubrežnim) mutacijama. Mnoge sorte voćaka, grožđa i krompira su somatski mutanti. Ove sorte zadržavaju svoja svojstva ako se razmnožavaju vegetativno, na primjer, cijepljenjem pupoljaka (reznica) tretiranih mutagenima u krošnju nemutiranih biljaka; Na ovaj način se, na primjer, razmnožavaju narandže bez sjemenki.

Poliploidija. Kao što je poznato, termin "poliploidija" se koristi za označavanje širokog spektra fenomena povezanih sa promjenama u broju hromozoma u ćelijama.

Autopoliploidija predstavlja višestruko ponavljanje istog hromozomskog skupa (genoma) u ćeliji. Autopoliploidija je često praćena povećanjem veličine ćelije, polenovih zrnaca i ukupne veličine organizama. Na primjer, triploidna jasika dostiže gigantske veličine, izdržljiva je, a drvo je otporno na truljenje. Među kultivisanim biljkama rasprostranjeni su i triploidi (banane, čaj, šećerna repa) i tetraploidi (raž, djetelina, heljda, kukuruz, grožđe, kao i jagode, jabuke, lubenice). Neke poliploidne sorte (jagode, jabuke, lubenice) su zastupljene i triploidima i tetraploidima. Autopoliploide karakterizira povećan sadržaj šećera i povećan sadržaj vitamina. Pozitivni efekti poliploidije povezani su s povećanjem broja kopija istog gena u stanicama, a samim tim i povećanjem doze (koncentracije) enzima. Autopoliploidi su u pravilu manje plodni u odnosu na diploide, ali se smanjenje plodnosti obično više nego kompenzira povećanjem veličine ploda (jabuka, kruška, grožđe) ili povećanim sadržajem određenih tvari (šećeri, vitamini). Istovremeno, u nekim slučajevima poliploidija dovodi do inhibicije fizioloških procesa, posebno na vrlo visokim nivoima ploidnosti. Na primjer, pšenica sa 84 hromozoma je manje produktivna od pšenice sa 42 hromozoma.

alopoliploidija - Ovo je kombinacija različitih skupova hromozoma (genoma) u ćeliji. Alopoliploidi se često dobijaju udaljenom hibridizacijom, odnosno ukrštanjem organizama koji pripadaju različitim vrstama. Takvi hibridi su obično sterilni (figurativno se zovu "biljne mazge"), međutim, udvostručavanjem broja kromosoma u stanicama može se vratiti njihova plodnost (plodnost). Na ovaj način dobijeni su hibridi pšenice i raži (tritikale), trešnje i trnine, duda i mandarine svilene bube.

Poliploidija se u uzgoju koristi za postizanje sljedećih ciljeva:

Dobivanje visokoproduktivnih oblika koji se mogu direktno uvoditi u proizvodnju ili koristiti kao materijal za dalju selekciju;

Vraćanje plodnosti kod međuvrstnih hibrida;

Prenos haploidnih oblika na diploidni nivo.

U eksperimentalnim uslovima, stvaranje poliploidnih ćelija može biti uzrokovano izlaganjem ekstremnim temperaturama: niskim (0...+8 °C) ili visokim (+38...+45 °C), kao i tretiranjem organizama ili njihovi dijelovi (cvijeće, sjemenke ili sadnice biljaka, jaja ili životinjski embrioni) mitotički otrovi. Mitotički otrovi uključuju: kolhicin (alkaloid jesenjeg šafrana - poznate ukrasne biljke), hloroform, hloralhidrat, vinblastin, acenaften itd.

Odabir je nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih pasmina životinja, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama. Teorijska osnova selekcije je genetika.

Zadaci selekcije :

Povećanje produktivnosti biljaka, životinja i mikroorganizama

Uzgoj novih rasa, sorti, sojeva

Osiguravanje maksimalne proizvodnje uz minimalne troškove

Za rješavanje ovih problema potrebno je:

Poznavanje obrazaca nasljeđivanja osobina

Studija nasljedne varijabilnosti

Proučavanje varijabilnosti modifikacije (uticaj okoline na razvoj osobina)

Proučavanje sortnog, specijskog i generičkog diverziteta usjeva

Razvoj strategija i metoda umjetne selekcije

Pasmine životinja, sorte biljaka i sojevi mikroorganizama su populacije organizama koje je čovjek umjetno stvorio, s karakterističnim skupom osobina utvrđenih nasljedno (produktivnost). Sojevi - potomstvo jedne ćelije, čista kultura, ali se u isto vreme iz jedne ćelije mogu dobiti različiti sojevi.

Često uzgajane biljke i domaće životinje ne mogu živjeti bez čovjeka, jer su kao rezultat selekcije organizmima usađene osobine koje su korisne za ljude, ali štetne za same organizme.

U Rusiji se smatra osnivačem selekcije Nikolaj Vavilov .

Instaliran 8 centri porekla kultivisane biljke, jer je tokom ekspedicija proučavao njihovu raznolikost i divlje pretke na različitim mjestima širom svijeta.

Formulisano zakon homoloških nizova nasljednost i varijabilnost: vrste i rodovi koji su genetski bliski karakteriziraju se sličnim nizovima genetske varijabilnosti. Znajući koji su oblici varijabilnosti uočeni kod jedne vrste, može se predvidjeti otkriće sličnih oblika u srodnoj vrsti. To je zato što su srodne vrste evoluirale od zajedničkog pretka kroz prirodnu selekciju. Odnosno, potomci su od njega naslijedili približno isti skup gena i rezultirajuće mutacije bi trebale biti slične.

Zakon se odnosi na biljke i životinje: albinizam i nedostatak perja kod ptica; albinizam i gubitak dlake kod sisara. U biljkama se paralelizam uočava u sljedećim likovima: gola i filmska zrna, klasovi i klasovi bez šiljaka.

Za uzgoj i poljoprivredu, to omogućava da se u srodnim vrstama pronađe karakteristična osobina koja je odsutna u jednoj, ali je prisutna u drugima. Medicina dobija materijal za svoja istraživanja, jer je moguće proučavati ljudske bolesti pomoću životinja sa homolognim bolestima. Na primjer, dijabetes melitus kod pacova, urođena gluvoća kod miševa, katarakta kod pasa itd.

Hibridizacija

Proces dobijanja hibrida zasniva se na kombinovanju genetskog materijala različitih ćelija i organizama. Hibridi se mogu dobiti tokom seksualnog procesa kombinovanjem somatskih ćelija. Hibridizacija: interspecifična i intraspecifična (srodna i nepovezana)

1) Inbreeding - inbriding organizama sa zajedničkim precima. Karakteristično za samooplodne biljke i hermafroditne životinje.

Teško - prelazak bliskih rođaka: majke i sina, brata i sestre

Soft - ukrštanje srodnih organizama u 4 i narednim generacijama

Sa svakom generacijom se povećava homozigotnost hibrida, a od toga i štetnih mutacije nalaze se u recesivnim genima; manifestiraju se u homozigotnom stanju. Posljedica inbreedinga je slabljenje i degeneracija potomaka. Inbreeding proizvodi čiste linije , rijetke poželjne karakteristike su fiksne.

2) Outbreeding - nepovezano ukrštanje organizama, bez porodičnih veza u prethodnih 6 generacija. Ovo je križanje predstavnika iste vrste, ali različitih linija, sorti, pasmina. Koriste se za kombinovanje vrijednih svojstava različitih linija, za povećanje održivosti rasnih ili sortnih linija, što pomaže u sprječavanju njihove degeneracije.

Heteroza - pojava u kojoj prva generacija hibrida ima povećanu produktivnost i održivost u odnosu na roditeljske forme.

Potpuna manifestacija heteroze uočava se samo u prvoj generaciji, jer većina alela postaje heterozigotna. Zatim postepeno prelaze u homozigotno stanje i efekat heteroze slabi. Koristi se u poljoprivredi, jer se u uzgoju biljaka uvijek održavaju čiste linije. Heteroza biljaka može biti reproduktivna, somatska i adaptivna.

4) Udaljena ili interspecifična hibridizacija - ukrštanje dvije jedinke različitih vrsta. Koristi se za spajanje vrijednih kvaliteta jedinki različitih vrsta. Tako su dobijeni hibridi: pšenica i pšenična trava, raž i pšenica = tritikale, trešnja i trešnja = ceropadus, beluga i sterlet = bester, pastuh i magarac = kosi, tvor i mink = honorik, zec i zec = manžeta.

Divlje argali ovce i finovune merino ovce = arharomerinos

Kobila i magarac = mazga, izdržljiva, jaka, sterilna, sa dugim vijekom trajanja i povećanom vitalnošću.

problem - neplodnost međuvrsni hibridi. To se događa zbog činjenice da različite vrste imaju različit broj i strukturu hromozoma, stoga je poremećena konjugacija i proces segregacije hromozoma tokom mejoze.

Posebno je teško prevladati neplodnost kod životinjskih hibrida. Godine 1924 Karpechenko stvorio hibrid kupusa i rotkvice i po prvi put prevladao neplodnost metodom poliplodizacija . Ukrstio je rotkvu i kupus (2 n -18; n -9 HR-m). Ali tokom mejoze, hromozomi se nisu konjugirali niti razdvajali; hibridi su bili sterilni. Zatim, koristeći kolhicin, koji blokira stvaranje mikrotubula vretena, Karpečenko je udvostručio hromozomski set hibrida u tetraploid (4 n -36, 2 n -18). Kao rezultat, postala je moguća konjugacija, formiranje gameta i obnova plodnosti.

Postalo je moguće proizvoditi hibride na životinjama koristeći ćelijski inženjering.

Odabir

Veštačko izbor - stvaranje novih rasa i sorti kroz sistematsko očuvanje i reprodukciju jedinki sa određenim karakteristikama. U početku se selekcija vršila nesvjesno: čovjek ju je provodio od početka pripitomljavanja životinja. Moderna selekcija se provodi svjesno, na osnovu poznavanja selekcije i genetike, odnosno zakona naslijeđa i varijabilnosti.

Teorijske osnove postavio je Charles Darwin. On je dokazao da sorte i rase imaju jednog zajedničkog pretka i da nisu samostalne vrste. Čovjek je formirao sorte i rase u skladu sa svojim interesima, često na štetu održivosti životinja.

- masivan sa ciljem očuvanja grupe. Koristi se prvenstveno za mikroorganizme i biljke koje se međusobno oprašuju. Odabir se vrši prema fenotip , čime se željena osobina sve više razvija.

- individualno usmjerene na očuvanje pojedinaca. Koristi se za samooplodne biljke (dobijanje čistih linija) i životinje. Budući da je period za stvaranje potomstva kod životinja prilično dug, selekcija se vrši prema genotip , pojedinačne jedinke se ostavljaju za reprodukciju.

Mutageneza

Mutageneza je proizvodnja mutacija upotrebom fizičkih i hemijskih agenasa. Na primjer metoda poliplodizacija , čiji se učinak postiže izlaganjem otrovu kolhicinu, koji uništava niti vretena.

Karakteristike selekcije

1) Biljke

Tipično je spolno i aseksualno razmnožavanje, koristi se masovna selekcija na osnovu fenotipa. Različiti oblici hibridizacije. Poliploidija se koristi za povećanje otpornosti sorti i prevazilaženje sterilnosti hibrida.

Michurin – mentorska metoda : usmjereni utjecaj matične biljke na svojstva mladog hibrida nakon cijepljenja.

Karakteristike selekcije životinja

Životinje se razmnožavaju samo spolno, što značajno ograničava metode selekcije. Glavne metode su individualna selekcija i različiti oblici hibridizacije. U poljoprivredi se koriste fenomen heterozisa i umjetna oplodnja.

Astaurov - svilene bube poliplodizacijom.

Ivanov – Ukrajinska bijela stepska svinja interspecifičnom hibridizacijom

Osobine selekcije mikroorganizama

Bakterijski genom je haploidni, predstavljen jednim kružnim DNK molekulom, tako da se sve mutacije pojavljuju već u prvoj generaciji. Međutim, vrlo visoka stopa reprodukcije olakšava potragu za mutantima. Glavne metode su eksperimentalna umjetna mutageneza i odabir najproduktivnijih sojeva. Tako je dobiven soj gljive penicillium, čija je produktivnost nekoliko puta povećana.

Savremeni dodatni metodi uzgoja .

1. Vještačka oplodnja.

2. Hormonska super-ovulacija.

3. Transplantacija embrija.

Darwinovi pogledi

Darwin je proučavao metode za uzgoj novih rasa i utvrđene faze: uzgajivač odabire jedinke sa karakteristikama koje su mu potrebne; prima potomstvo od njih; odabire jedinke kod kojih je željena osobina bolje izražena. Nakon nekoliko generacija, osobina se fiksira, postaje stabilna i formira se nova rasa ili sorta.
Dakle, odabir se zasniva na sljedećim faktorima:

1. Početna raznolikost pojedinca, odnosno njihova prirodna varijabilnost.

2. Prenos osobina nasljeđivanjem.

3. Veštačka selekcija.

Popunite prijavu za pripremu za Jedinstveni državni ispit iz biologije ili hemije

Kratak obrazac za povratne informacije