Növénynemesítési módszerek. A kiválasztás elméleti alapjai Új anyag tanulmányozása

Tétel- biológia

Osztály– 9 „A” és „B”

Időtartam- 40 perc

Tanár - Zhelovnikova Oksana Viktorovna

Óra témája: „Az élőlények szelekciójának genetikai alapja”

Az oktatási folyamat formája: klassz lecke.

Az óra típusa: lecke az új ismeretek közléséről.

Cél: bevezetni az organizmusszelekció genetikai alapjait.

Az óra céljai:

1. bővíteni az élőlények kiválasztásával kapcsolatos ismereteket, mint tudományt;

2. a kiválasztás rövid történetének bemutatása;

3. az élőlények fajtájával, fajtájával és törzsével kapcsolatos ismeretek elmélyítése;

4. ismereteket szerezni az élőlények kiválasztásának fő módszereiről;

5. feltárja a genetikai minták és törvényszerűségek alapvető szerepét a tenyésztési gyakorlatban.

Eszközök: I. N. szerkesztette IKT bemutató „A kiválasztás alapjai” tankönyv. Ponomareva,

„Biology at School” folyóirat 1-1998. szám, „Növénynemesítési módszerek”, „Állattenyésztési módszerek”, gyümölcstermesztési hibridek próbabábui.

Az órák alatt.

1. A tanulók tudásának frissítése:

Milyen szerepet játszottak a szelekció kialakulásában az összes élőlény közös tulajdonságai - az öröklődés és a változékonyság?

Mi a genetikai törvényszerűségek lényege és mi a szerepük a szelekcióban?

2.Új anyag tanulása

A tanár meséjét bemutató kíséri

1. dia A termesztett növények és háziállatok a történelem előtti időszakban alakultak ki. A növények és az állatok háziasítása táplálékot és ruházatot egyaránt biztosított az embereknek. Az első kísérletek állatok háziasítására és növények termesztésére a Kr.e. 20-30. évezredre nyúlnak vissza. Közép-Ázsiában, Kaukázusontúl és Oroszország déli részén a búzát a kőkorszakban ismerték. A Kr.e. 7. évezred elején. A hegyvidéki Kurdisztánban (Irak) búzát termesztettek - vad einkornt. A Kr.e. 10. évezredben. számos növényt kezdett termeszteni és állatokat háziasítani.

A háziállatok és a termesztett növények vadon élő ősöktől származtak.

Fejlődésének hajnalán az ember háziasította azokat az állatokat, amelyekre szüksége volt.

Kérdés az osztályhoz: Milyen állatokat háziasítottak az emberek?

bankevskaya tyúk (csirke) argali (birka) farkas (kutya)

Az ember hasznos növények magjait gyűjtötte, és elvetette otthona közelében, megművelte a földet és kiválasztotta a legnagyobb magvakat az új növények számára.

A növények és állatok hosszú távú szelekciója hozzájárult az ember számára különleges tulajdonságokkal rendelkező kulturális formák kialakulásához.

A kultúrnövények és háziállatok evolúciójában azonban a mutációk, a szelekció és a tenyésztés a főszerep.

Tanár: Hogyan érti, mi a kiválasztás?

Kiválasztás (latin „selectio” – kiválasztás)

A gyerekek gondolkodnak, válaszolnak, majd a tanár megmutatja a helyes választ. 2. dia

Ez egy olyan tudomány, amely az állatfajták, növényfajták és mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének biológiai alapjait és módszereit vizsgálja.

Ez a mezőgazdasági termelés olyan ága, amely az ember számára szükséges tulajdonságokkal rendelkező kultúrnövények, állatfajták és mikroorganizmus-törzsek új fajtáinak és hibridjeinek gyakorlati nemesítésével foglalkozik.

Tanár: Kérjük, nevezze meg a kiválasztás céljait! ( válaszolnak a diákok)

dia 3. sz

1. a növényfajták termőképességének növelése, az állatfajták termőképességének növelése,

mikroorganizmusok törzsei.

2.betegségekkel és éghajlati viszonyokkal szemben ellenálló fajták és fajták létrehozása.

3. gépesített vagy ipari termesztésre, nemesítésre alkalmas fajták, fajták, törzsek előállítása.

Jelenleg a világ népességének növekedése miatt nagyobb mezőgazdasági termékek előállítására van szükség. Ennek a globális problémának az egész világra kiterjedő megoldásában döntő szerepet szánnak a növények, állatok és mikroorganizmusok szelekciójának.

3. Testnevelési perc.

1.gyakorlatok a gerincre

2.gyakorlatok a szemnek.

4. dia A FAJTA, FAJTA, TÖRZS állatok, növények, gombák és baktériumok mesterségesen előállított populációi, amelyek az ember számára szükséges tulajdonságokkal rendelkeznek.

5. dia A KIVÁLASZTÁS ELMÉLETI ALAPJAI – genetika. a genetika az öröklődést és a változékonyságot vizsgálja. Az élő szervezetek tulajdonságait a GENOTÍPUSUK határozzák meg és változékonyak, ezért a szelekció fejlődése a genetika törvényein alapul.

6. dia A KIVÁLASZTÁS ÁLTALÁNOS MÓDSZEREI MESTERSÉGES KIVÁLASZTÁS. HIBRIDIZÁLÁS. MUTAGÉZIS. POLIPLOIDIA.

7. dia A MESTERSÉGES KIVÁLASZTÁS az a személy, aki egy adott fajhoz, fajtához vagy fajtához tartozó állatok és növények legértékesebb egyedeit választja ki, hogy azokból kívánatos tulajdonságokkal rendelkező utódokat nyerjen. Charles Darwin lefektette ennek a módszernek az elméleti alapjait, és két irányt határozott meg: TUDATLAN és MÓDSZERES (TUDAT)

8. dia Mesterséges szelekció az embert érdeklő egyéni tulajdonságokhoz. A tudattalan szelekciót ősidők óta végzik: a legjobbakat választják ki és reprodukálják külső jellemzők alapján. Módszeres mesterséges. A szelekció a termesztett növények és állatok új formáinak céltudatos létrehozása szelekciós módszerekkel és különféle technológiákkal.

9. dia A hibridizáció az a folyamat, amikor két szülőszervezetből hibrideket hoznak létre, amelyek genotípusa különbözik egymástól, és ivarosan szaporodnak.

10. dia HIBRIDIZÁCIÓ Intrafajlagos (azonos fajon belül különböző formájú egyedek között.) Interspecifikus, vagy távoli (különböző fajok egyedei között)

11. dia A HETERÓZIS, a hibridek első generációjának több jellemzőben való fölényének jelenségét mindkét szülői formával szemben, HIBRIDERŐSSÉG-nek vagy HETERÓZIS-nak nevezik. - nagyobb termelékenység az állattenyésztésben - magasabb hozam a növénytermesztésben. - F 1 hibridek keresztezésekor a heterózis hatása gyengül és megszűnik. - a távoli hibridizációval kapott hibridek gyakran terméketlenek (ló és szamár öszvér-hibridje).

12. dia A MUTAGÉZIS az örökletes változások (mutációk) fellépésének folyamata fizikai és kémiai tényezők (mutagének) hatására MUTÁCIÓK - természetes (spontán) - - mesterséges (indukált)

13. dia MUTAGÉZIS Egyes mutációk javítják a szervezet tulajdonságait, érdekesnek és hasznosnak bizonyulnak az ember számára, és tenyésztésre használják fel.

14. dia A POLIPLODIA egy örökletes változás, amelyben a haploid kromoszómakészlet sokszorosára növekszik, a mitózisban vagy a meiózisban bekövetkező kromoszómadivergencia megsértése következtében, környezeti tényezők hatására. - ionizáció - alacsony hőmérséklet. - vegyi anyagok.

15. dia POLIPLODIA Nagy méret Ellenáll a kedvezőtlen körülményeknek. Számos ember számára értékes anyag tartalmát megnövelték. Növénynemesítésben használják.

Önálló munka a tankönyvvel(a táblázat kitöltése)

Tenyésztési módszerek

			Felhasználás a tenyésztésben
			növények		állatokat
	Egy apától származó (tenyésztés)	Fajon belüli, interspecifikus, keresztezés, heterózishoz vezet, hogy heterozigóta legyen populációk magas termelékenység		Távoli fajták keresztezése, eltérő tulajdonságokkal, hogy heterozigóta legyen populációk és heterózis. Az utódok terméketlenek lehetnek
	Szorosan kapcsolódó (beltenyésztés)	Önbeporzás keresztbeporzás növények által mesterséges tiszta vonalak kialakítása		közötti keresztezés közeli rokonok hogy homozigóta legyen tiszta vonalak kívánatos tulajdonságokkal
Mesterséges végső kiválasztás	tömeg	Keresztbeporzásnál alkalmazható növények		Nem alkalmazható
	Egyedi	Vonatkozik önbeporzó növények a tiszta vonalak kiemelkednek - egy utóda önbeporzó egyed		Szigorú kiválasztást alkalmazunk gazdaságilag értékes jellemzők szerint, kitartás, külső
Kiválasztás	Kísérleti poliploidok beszerzése	Fogadásra szokott a poliploidok termelékenyebb és produktívabb formái		Nem alkalmazható
	Kísérleti mutagenezis	A magasabb kiválasztásához szükséges alapanyag beszerzésére szolgál növények és mikroorganizmusok

5. Visszaverődés Tehát összefoglaljuk:

1.Mit vizsgál a szelekció?

2. Mi az a fajta, fajta, törzs?

3. Következő feladatunk, hogy megjegyezzük az alapvető kiválasztási módszereket.

Mesterséges szelekció(tudattalan, tudatos)

Hibridizáció(fajon belüli, interspecifikus)

Mutagenezis(természetes és mesterséges mutációk)

Poliploidia

6. Házi feladat: 27. §, kifejezések 109. o., 1., 2., 3. kérdés szóban.

Téma: A növények, állatok és mikroorganizmusok szelekciójának alapjai.

1. óra témája. Az élőlények szelekciójának genetikai alapjai.

Az óra céljai: 1. bővíteni az élőlények kiválasztásával kapcsolatos ismereteket, mint tudományt;

2. a kiválasztás rövid történetének bemutatása;

3. az élőlények fajtájával, fajtájával és törzsével kapcsolatos ismeretek elmélyítése;

4. ismereteket szerezni az élőlények kiválasztásának fő módszereiről;

5. feltárja a genetikai minták és törvényszerűségek alapvető szerepét a tenyésztési gyakorlatban.

Az oktatás eszközei : táblázat „Kiválasztás módszerei”, „Állatfajták”, bemutató „A szelekció alapjai”, a „filmben”.

Az órák alatt.

ÉN. A tanulók tudásának frissítése:

1. Milyen szerepet játszottak a növények, állatok és mikroorganizmus-törzsek szelekciójának kialakulásában az összes élőlény közös tulajdonságai - az öröklődés és a változékonyság?

2. Mi a genetikai törvényszerűségek lényege és mi a szerepük a szelekcióban?

II. Fogantatás szakasza.

1. A termesztett növények és háziállatok az őskorban alakultak ki. A növények és az állatok háziasítása táplálékot és ruházatot egyaránt biztosított az embereknek. Az első kísérletek állatok háziasítására és növények termesztésére a Kr.e. 20-30. évezredre nyúlnak vissza. Közép-Ázsiában, Kaukázusontúl és Oroszország déli részén a búzát a kőkorszakban ismerték. A Kr.e. 7. évezred elején. a hegyvidéki Kurdisztánban (Irak) búzát termesztettek – vad einkornt. A Kr.e. 10. évezredben. számos növényt kezdett termeszteni és állatokat háziasítani.

A háziállatok és a termesztett növények vadon élő ősöktől származtak.

Fejlődésének hajnalán az ember háziasította azokat az állatokat, amelyekre szüksége volt.

bankevskaya csirke

Arkharoviták

Farkas kutya

Hasznos növények magjait gyűjtötte és otthona közelében vetette el, művelte a földet, és kiválasztotta a legnagyobb magvakat az új növények számára.

A növények és állatok hosszú távú szelekciója hozzájárult az ember számára különleges tulajdonságokkal rendelkező kulturális formák kialakulásához.

A kultúrnövények és háziállatok evolúciójában azonban a főszerep a mutációké, a szelekcióé és a nemesítésé - az ember által meghatározott tulajdonságokkal rendelkező új növényfajták és állatfajták célzott nemesítése.

Jelenleg a világ népességének növekedése miatt nagyobb mezőgazdasági termékek előállítására van szükség. Ennek a globális problémának az egész világra kiterjedő megoldásában döntő szerepet szánnak a növények, állatok és mikroorganizmusok szelekciójának.

Kiválasztás egy olyan tudomány, amely az állatfajták, növényfajták és mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének biológiai alapjait és módszereit vizsgálja.

Fajta, fajta, törzs– mesterségesen előállított populációk (növények, állatok, gombák, baktériumok), amelyek az ember számára szükséges tulajdonságokkal rendelkeznek.

Az élő szervezetek tulajdonságait genotípusuk határozza meg, és szisztematikusan örökletes és módosuló változékonyságnak vannak kitéve, ezért a szelekció fejlődése a genetika, mint az öröklődés és változékonyság tudományának törvényein alapul.

Tenyésztési módszerek

		Felhasználás a tenyésztésben
		növények	állatokat
Hibridizáció	Nem rokon (tenyésztés)	Fajon belüli, interspecifikus, intergenerikus keresztezés, ami heterózishoz vezet, hogy nagy termelékenységű heterozigóta populációkat kapjunk	Különböző tulajdonságokkal rendelkező távoli fajták keresztezése heterozigóta populációk és heterózis létrehozása érdekében. Az utódok terméketlenek lehetnek
	Szorosan kapcsolódó (beltenyésztés)	Önbeporzás keresztbeporzó növényekben tiszta vonalak mesterséges létrehozásával	Közeli rokonok keresztezése homozigóta tiszta vonalak létrehozása érdekében, kívánatos tulajdonságokkal
Mesterséges szelekció	tömeg	Alkalmas keresztbeporzó növényekre	Nem alkalmazható
	Egyedi	Önbeporzó növényekhez használják, tiszta vonalakat izolálnak - egy önbeporzó egyed utódai	Szigorú szelekciót alkalmaznak a gazdaságilag értékes tulajdonságokra, a kitartásra és a külsőre
Kiválasztás	Poliploidok kísérleti előállítása	A poliploidok termelékenyebb és produktívabb formáinak előállítására szolgál	Nem alkalmazható
	Kísérleti mutagenezis	A magasabb rendű növények és mikroorganizmusok szelekciójához szükséges alapanyag beszerzésére szolgál

III. Reflexió: Teszt.

1. Nemesítésben új poliploid növényfajták előállítására

a) keresztezd két tiszta vonal egyedeit

b) keresztezi a szülőket leszármazottaikkal

c) megszorozzuk a kromoszómakészletet

d) növelje a homozigóta egyedek számát

2. Az állattenyésztést gyakorlatilag nem használják

a) tömeges szelekció

b) nem kapcsolódó átkelés

c) beltenyésztés

d) egyéni kiválasztás

3. Az alábbi módszerek közül melyiket alkalmazzák a növény- és állattenyésztésben?

a) külső válogatás

b) tömeges szelekció

c) poliploidok előállítása

d) szervezetek keresztezése

4. Amikor a gyümölcsfák virágoznak a kertben, kaptárak méhekkel kerülnek a kertbe, így azok

a) elősegítik a növényi spórák átvitelét

b) pusztítson el más rovarokat - kerti kártevőket

c) beporozza a kultúrnövények virágait

d) adjon az embernek propoliszt és mézet

5. Az ember által mezőgazdasági célra létrehozott, felépítésében és tevékenységében leginkább hasonló állatok csoportját ún

a fajta

c) fajta

IV. Házi feladat: 27. §, kifejezések 109. oldal 1., 2., 3. kérdés szóban.

Választható kreatív feladat: készítsen jelentést az orosz tudósok - tenyésztők munkájáról

A kiválasztás történetéből.

Állatok - vadon élő és háziasított.

Növények – vadon élő és termesztett.

A háziállatok és a termesztett növények a történelem előtti időszakban jelentek meg.

Miért termesztett az ember növényeket és háziasított állatokat?

A TENYÉSZTÉS olyan tudomány, amely az állatfajták, növényfajták és mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének biológiai alapjait és módszereit vizsgálja. A mezőgazdaság azon ága, amely új növényfajták és hibridek, állatfajták és mikroorganizmus-törzsek kifejlesztésével foglalkozik.

Letöltés:

Előnézet:

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diafeliratok:

A KIVÁLASZTÁS GENETIKAI ALAPJAI 1. A szelekció történetéből.2 A szelekció tudománya.3 A szelekció általános módszerei.

A kiválasztás történetéből. Állatok - vadon élő és háziasított. Növények – vadon élő és termesztett. A háziállatok és a termesztett növények a történelem előtti időszakban jelentek meg. ? Miért termesztett az ember növényeket és háziasított állatokat?

Szelekció - mint tudomány A SZELEKCIÓ az állatfajták, növényfajták és mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének biológiai alapjait és módszereit vizsgáló tudomány. A mezőgazdaság azon ága, amely új növényfajták és hibridek, állatfajták és mikroorganizmus-törzsek kifejlesztésével foglalkozik. A FAJTA, FAJTA, TÖRZS állatok, növények, gombák és baktériumok mesterségesen előállított populációi, amelyek az ember számára szükséges tulajdonságokkal rendelkeznek.

A KIVÁLASZTÁS ELMÉLETI ALAPJAI – genetika. a genetika az öröklődést és a változékonyságot vizsgálja. Az élő szervezetek tulajdonságait a GENOTÍPUSUK határozzák meg és változékonyak, ezért a szelekció fejlődése a genetika törvényein alapul.

A KIVÁLASZTÁS ÁLTALÁNOS MÓDSZEREI MESTERSÉGES KIVÁLASZTÁS. HIBRIDIZÁLÁS. MUTAGÉZIS. POLIPLOIDIA.

MESTERSÉGI VÁLASZTÁS. - ez egy adott fajhoz, fajtához vagy fajtához tartozó állatok és növények legértékesebb egyedeinek kiválasztása egy személy számára, hogy kívánatos tulajdonságokkal rendelkező utódokat kapjon belőlük. Charles Darwin lefektette ennek a módszernek az elméleti alapjait, és két irányt határozott meg: TUDATLAN és MÓDSZERES (TUDAT)

Mesterséges szelekció az embert érdeklő egyéni tulajdonságokhoz. A tudattalan szelekciót ősidők óta végzik: a legjobbakat választják ki és reprodukálják külső jellemzők alapján. Módszeres művészet. A szelekció a termesztett növények és állatok új formáinak céltudatos létrehozása szelekciós módszerekkel és különféle technológiákkal.

A hibridizáció az a folyamat, amikor két szülőszervezetből hibrideket hoznak létre, amelyek genotípusa különbözik egymástól, és ivarosan szaporodnak.

HIBRIDIZÁCIÓ Intrafajlagos (azonos fajon belül különböző formájú egyedek között.) Interspecifikus, vagy távoli (különböző fajok egyedei között)

A HETERÓZIS, a hibridek első generációjának több jellemzőben való fölényének jelenségét mindkét szülői formával szemben, HIBRIDERŐSSÉG-nek vagy HETERÓZIS-nak nevezik. - nagyobb termelékenység az állattenyésztésben - magasabb hozam a növénytermesztésben. - F 1 hibridek keresztezésekor a heterózis hatása gyengül és megszűnik. - a távoli hibridizációval nyert hibridek gyakran terméketlenek. (Az öszvér egy ló és egy szamár hibridje.)

A MUTAGÉZIS az örökletes változások (mutációk) fellépésének folyamata fizikai és kémiai tényezők hatására (mutagének) MUTÁCIÓK - természetes (spontán) - - mesterséges (indukált) ?????????????? ???? ???? Mutációk????????????????

MUTAGÉZIS Egyes mutációk javítják a szervezet tulajdonságait, érdekesnek és hasznosnak bizonyulnak az ember számára, és tenyésztésre használják fel.

MUTAGÉZIS

A POLIPLODIA egy örökletes változás, amelyben a haploid kromoszómakészlet sokszorosára nő. -a kromoszóma-divergencia megsértése következtében alakul ki. -mitózisban vagy meiózisban környezeti tényezők hatására. - ionizáció - - alacsony hőmérséklet. - vegyi anyagok.

POLIPLODIA Nagy méret Ellenáll a kedvezőtlen körülményeknek. Számos ember számára értékes anyag tartalmát megnövelték. Növénynemesítésben használják.

A növénynemesítés jellemzői

Növénynemesítés Kísérleti (indukált) mutagenezis – különféle sugárzásnak való kitettség mutációk előidézése céljából, valamint kémiai mutagének alkalmazása.

Növényválasztás. Beltenyésztés - direkt formák keresztezése (közös ősök hiánya a következő 4-6 nemzedékben.) Beltenyésztés, beltenyésztés - beltenyésztés és kényszerbeporzás (tiszta vonalak előállítására).

Növényválasztás. növények - ???????? Több mint 3000 élelmiszerfajt termesztenek. Gyógyászati. Szálas. Haldoklik. Műszaki. Illóolajok. dísznövény A kultúrnövények ősei -?????????? Vadon élő növények.

NEMESZTÉSI CÉLKITŰZÉSEK 1. A fajták terméshozamának és a fajták termőképességének növelése. 2. A termék minőségének javítása. 3. Fokozott ellenálló képesség a betegségekkel és kártevőkkel szemben. 4. Fajták és fajták ökológiai plaszticitása 5. Alkalmasság gépesített és ipari termesztésre, nemesítésre.

Növénynemesítés A kultúrnövények sajátosságokat szereztek - Hirtelen (spontán) mutáció. Véletlenszerű hibridizáció. Poliploidia. Emberi munka Kiválasztás Céltudatos hibridizáció - a hasznos tulajdonságok rögzülnek és megsokszorozódnak.

A növénynemesítés módszerei Különféle módszereket kombinálnak Fő jelentése: Mutációk. Spontán és mesterséges hibridizáció a különböző fajok között. POLIPLODIA (poliploid növények)

N. I. Vavilov

P.P.LUKYANENKO A tenyésztők munkája.

V. S. PUSTOVOIT 34 fajta napraforgót nemesített.

1. A modern szelekció felépítése

2. A kiválasztási folyamat elmélete

3. Mesterséges szelekció

4. A kiválasztás története Oroszországban

5. Növények, állatok és mikroorganizmusok magánválogatása

1. A modern szelekció felépítése

Válogatás (latin selectio, seligere - válogatás) a növényfajták, állatfajták és mikroorganizmus-törzsek rendkívül termékeny fajtáinak létrehozására szolgáló módszerek tudománya.

Modern választék az emberi tevékenység hatalmas területe, amely a tudomány különböző ágainak, a mezőgazdasági termelésnek és annak összetett feldolgozásának ötvözete.

A szelekció során különböző élőlénycsoportok stabil örökletes átalakulásai következnek be. N.I. képletes kifejezésében. Vavilova szerint „...a kiválasztás az emberi akarat által irányított evolúciót képviseli.” Ismeretes, hogy a szelekció eredményeit Charles Darwin széles körben felhasználta az evolúcióelmélet alapelveinek alátámasztására.

A modern szelekció a genetika vívmányain alapul, és a hatékony, nagy termelékenységű mezőgazdaság és biotechnológia alapja.

A modern tenyésztés problémái

Gazdaságilag hasznos tulajdonságokkal rendelkező új fajták, fajták, törzsek létrehozása, régiek fejlesztése.

Technológiailag fejlett, nagy termelékenységű biológiai rendszerek létrehozása, amelyek maximálisan kihasználják a bolygó nyersanyagait és energiaforrásait.

A fajták, fajták és törzsek termőképességének növelése területegységenként, időegységenként.

A termékek fogyasztói minőségének javítása.

A melléktermékek arányának csökkentése, átfogó feldolgozása.

A kártevők és betegségek okozta veszteségek arányának csökkentése.

A modern kiválasztás felépítése

A modern szelekció doktrínája kiemelkedő honfitársunk volt - agronómus, botanikus, geográfus, utazó, nemzetközileg elismert szaktekintély a genetika, a szelekció, a növénytermesztés, a növényimmunitás területén, a mezőgazdasági és biológiai tudomány egyik fő szervezője hazánkban - Nyikolaj Ivanovics Vavilov. (1887–1943). Sok gazdaságilag hasznos tulajdonság genotípusosan összetett, amelyet számos gén és génkomplex együttes hatása határoz meg. Ezeket a géneket azonosítani kell, és meg kell határozni a köztük lévő kölcsönhatás természetét, ellenkező esetben a szelekció vakon is végrehajtható. Ezért N.I. Vavilov azzal érvelt, hogy a genetika a szelekció elméleti alapja.

N.I. Vavilov a következő szelekciókat azonosította:

1) a kezdeti fajta, faj és általános potenciálok tana;

2) az örökletes variabilitás doktrínája (a változékonyság mintái, a mutációk tana);

3) a környezetnek a fajtajellemzők azonosításában betöltött szerepének doktrínája (az egyes környezeti tényezők hatása, a növényfejlődési szakaszok doktrínája a nemesítéssel kapcsolatban);

4) a hibridizáció elmélete közeli formákon és távoli fajokon belül egyaránt;

5) a szelekciós folyamat elmélete (önbeporzók, keresztbeporzók, vegetatívan és apogám módon szaporodó növények);

6) a tenyésztési munka fő irányainak tanulmányozása, mint például az immunitás szelekciója, a fiziológiai tulajdonságok (hidegállóság, szárazságállóság, fotoperiodizmus), a műszaki tulajdonságok, a kémiai összetétel szerinti szelekció;

7) növények, állatok és mikroorganizmusok magánválogatása.

N.I. tanításai Vavilov a termesztett növények származási központjairól

A forrásanyag tana a modern szelekció alapja. A forrásanyag az örökletes variabilitás forrásaként szolgál - a mesterséges szelekció alapjaként. N.I. Vavilov megállapította, hogy vannak olyan területek a Földön, ahol a kultúrnövények genetikai sokfélesége különösen magas, és azonosította a kultúrnövények fő származási központjait (kezdetben N. I. Vavilov 8 központot azonosított, majd 7-re csökkentette a számukat). Az egyes központoknál azonosították a rájuk jellemző legfontosabb mezőgazdasági növényeket.

1. Trópusi Központ – magában foglalja a trópusi India, Indokína, Dél-Kína és Délkelet-Ázsia szigeteit. A világ lakosságának legalább egynegyede még mindig a trópusi Ázsiában él. A múltban ennek a területnek a relatív lakossága még nagyobb volt. A jelenleg termesztett növények körülbelül egyharmada ebből a központból származik. Olyan növényeknek ad otthont, mint a rizs, cukornád, tea, citrom, narancs, banán, padlizsán, valamint számos trópusi gyümölcs- és zöldségnövény.

2. Kelet-ázsiai Központ - magában foglalja Közép- és Kelet-Kína mérsékelt és szubtrópusi részeit, Koreát, Japánt és a sziget nagy részét. Tajvan. A világ lakosságának körülbelül egynegyede is ezen a területen él. A világ termesztett növényvilágának mintegy 20%-a Kelet-Ázsiából származik. Ez a szülőhelye olyan növényeknek, mint a szójabab, a köles, a datolyaszilva és sok más zöldség- és gyümölcsnövény.

3. Délnyugat-ázsiai központ – magában foglalja a belső hegyvidéki Kis-Ázsia (Anatólia), Irán, Afganisztán, Közép-Ázsia és Északnyugat-India területeit. Itt szomszédos a Kaukázus is, amelynek kultúrflórája, mint a vizsgálatok kimutatták, genetikailag Nyugat-Ázsiához kötődik. Puha búza, rozs, zab, árpa, borsó, dinnye hazája.

Ez a központ a következő gócokra osztható:

a) kaukázusi sok eredeti típusú búzával, rozssal és gyümölccsel. A búza és a rozs esetében, amint azt az összehasonlító vizsgálatok kimutatták, ez a faji származásuk legfontosabb globális központja;

b) nyugat-ázsiai , beleértve Kis-Ázsiát, Belső-Szíriát és Palesztinát, Transzjordániát, Iránt, Észak-Afganisztánt és Közép-Ázsiát, valamint Kínai Turkesztánt;

c) Északnyugat-indiai , amely Pandzsán és a szomszédos Észak-India és Kasmír tartományok mellett magában foglalja Beludzsisztánt és Dél-Afganisztánt is.

A világ teljes kulturális flórájának körülbelül 15%-a származik erről a területről. A búza, a rozs és a különféle európai gyümölcsök vadon élő rokonai kivételes fajdiverzitásban koncentrálódnak itt. A mai napig számos faj esetében lehetséges egy folyamatos sorozat nyomon követése a termesztetttől a vadon élő formáig, vagyis a vadon élő formák és a termesztett formák között megőrzött kapcsolatok kialakítása.

4. Mediterrán központ – a Földközi-tenger partja mentén fekvő országokat foglalja magában. Ez a figyelemre méltó földrajzi központ, amelyet a múltban a legnagyobb ókori civilizációk jellemeztek, a termesztett növényfajok hozzávetőleg 10%-a származott. Köztük durumbúza, káposzta, cékla, sárgarépa, len, szőlő, olajbogyó és sok más zöldség- és takarmánynövény.

5. Abesszin központ . Az Abesszíniához kötődő kultúrnövényfajok összlétszáma nem haladja meg a világ termesztett növényvilágának 4%-át. Abesszíniát számos endemikus faj, sőt kultúrnövény nemzetség jellemzi. Köztük van a kávéfa, a görögdinnye, a teff gabona (Eragrostis abyssinica), egy sajátos olajtermő növényi nug (Guizolia ahyssinica), valamint egy különleges banánfajta.

Az Újvilágon belül a legfontosabb kultúrnövények két szaporodási központjának feltűnően szigorú lokalizációja jött létre.

6. Közép-Amerikai Központ, Észak-Amerika nagy területére terjed ki, beleértve Dél-Mexikót is. Ebben a központban három gócot lehet megkülönböztetni:

a) Dél-mexikói hegyek,

b) közép-amerikai,

c) Nyugat-indiai sziget.

A különféle kultúrnövények mintegy 8%-a Közép-Amerika központjából származik, mint például a kukorica, a napraforgó, az amerikai hosszú vágott gyapot, a kakaó (csokoládéfa), számos bab, tökfélék és sok gyümölcs (guajava, anon és avokádó). .

7. Andok Központ, Dél-Amerikán belül, az Andok-hátságra korlátozva. Ez a burgonya és a paradicsom szülőhelye. Innen származik a cinchonafa és a kokacserje.

Amint a földrajzi központok felsorolásából kitűnik, a nagyszámú kultúrnövény kezdeti kultúrába való bevezetése nemcsak a gazdag növényvilággal jellemezhető florisztikai régiókhoz kötődik, hanem az ősi civilizációkhoz is. A felsorolt ​​főbb földrajzi központokon kívül csak viszonylag kevés növény került a múltban a termesztésbe a vadon élő növényvilágból. A hét feltüntetett földrajzi központ a legősibb mezőgazdasági kultúráknak felel meg. A dél-ázsiai trópusi központ a magas ősi indiai és indokínai kultúrához kapcsolódik. A legutóbbi ásatások kimutatták ennek a kultúrának a nagy ősiségét, amely szinkronban van a közel-ázsiai kultúrával. A kelet-ázsiai központ az ősi kínai kultúrával, a délnyugat-ázsiai központ pedig Irán, Kis-Ázsia, Szíria, Palesztina és Asszír-Babilónia ősi kultúrájával kötődik. A Földközi-tenger az etruszk, hellén és egyiptomi kultúrák otthona volt Kr.e. évezredeken át. A sajátos abesszin kultúra mély gyökerekkel rendelkezik, valószínűleg időben egybeesik az ókori egyiptomi kultúrával. Az Újvilágon belül a közép-amerikai központot a nagy maja kultúrához kötik, amely Kolumbusz előtt óriási sikereket ért el a tudományban és a művészetben. A dél-amerikai Andok központja a fejlődésben a figyelemre méltó preinka és inka civilizációval egyesül.

N.I. Vavilov másodlagos növények csoportját azonosította, amelyek gyomokból származtak: rozs, zab stb. N.I. Vavilov megállapította, hogy „a szelekciós anyag értékelésének fontos pontja a különféle örökletes formák jelenléte”. N.I. Vavilov a következő kezdeti fajtákat különböztette meg: helyi fajták, külföldi és külföldi fajták. A külföldi fajták és a külföldi fajták bevezetésének (megvalósításának) elméletének kidolgozásakor „meg kell különböztetni az elsődleges képződési központokat a másodlagosoktól”. Például Spanyolországban „kivételesen sok búzafajtát és -fajt” találtak, de ez azzal magyarázható, hogy „különböző gócokból sok faj vonz ide”. N.I. Vavilov nagy jelentőséget tulajdonított az új hibrid formáknak. Gének és genotípusok sokfélesége a forrásanyagban N.I. Vavilov a forrásanyag genetikai potenciálját nevezte.

N.I. tanításainak fejlesztése. Vavilov a termesztett növények származási központjairól.

Sajnos N.I. sok ötlete Vavilovot kortársaik nem értékelték kellőképpen. Csak a 20. század második felében hoztak létre nagy központokat a kultúrnövények és vadon élő rokonaik génállományának megőrzésére a Fülöp-szigeteken, Mexikóban, Kolumbiában és más külföldi országokban.

A 20. század második felében. új adatok jelentek meg a termesztett növények megoszlásáról. Ezeket az adatokat figyelembe véve az akadémikus P.M. Zsukovszkij kidolgozta N. I. tanításait. Vavilov a termesztett növények származási központjairól. Megalkotta a megacentrumok (genetikai központok vagy génközpontok) elméletét, amely egyesíti a kultúrnövények elsődleges és másodlagos származási központját, valamint néhány vadon élő rokonát. A „The World Gene Pool of Plants for Breeding” (1970) című könyvében P.M. Zsukovszkij 12 megacentrumot azonosított: kínai-japán, indonéz-indokínai, ausztrál, hindusztáni, közép-ázsiai, nyugat-ázsiai, mediterrán, afrikai, euro-szibériai, közép-amerikai, dél-amerikai, észak-amerikai. A felsorolt ​​megacentrumok hatalmas földrajzi régiókat foglalnak el (például a szubszaharai Afrika teljes területe az Afrikai Központnak minősül). Ugyanakkor P.M. Zsukovszkij 102 mikrogénközpontot azonosított, amelyekben egyedi növényi formákat találtak. Például az édesborsó, a közkedvelt dísznövény szülőhelye Fr. Szicília; Georgia egyes régióiból a búza egyedi formái származnak, különösen a Zanduri búza, amely egy szupraspecifikus komplex, amely számos gombabetegséggel szemben ellenálló (a búzák között ráadásul citoplazmatikus hímsterilitású formákat is találtak).

A homológiai sorozatok törvénye

A forrásanyag tanát rendszerezve N.I. Vavilov megfogalmazta a homológiai sorozatok törvényét (1920):

1. A genetikailag közel álló fajokat és nemzetségeket hasonló örökletes variabilitási sorozatok jellemzik, olyan rendszerességgel, hogy egy fajon belüli formasorok ismeretében megjósolható a párhuzamos formák jelenléte más fajokban és nemzetségekben. Minél közelebb helyezkednek el a nemzetségek és a fajok genetikailag az általános rendszerben, annál teljesebb a hasonlóság változatosságuk sorozatában.

2. Az egész növénycsaládot általában egy bizonyos változatossági ciklus jellemzi, amely a családot alkotó összes nemzetségen és fajon áthalad.

E törvény szerint a genetikailag közeli fajok és nemzetségek közeli génekkel rendelkeznek, amelyek hasonló sorozatokat adnak több allélból és egy tulajdonság variánsából.

A homológiai sorozatok törvényének elméleti és gyakorlati jelentősége:

N.I. Vavilov egyértelműen különbséget tett az intraspecifikus és az interspecifikus variabilitás között. Ugyanakkor a fajt integrált, történelmileg kialakult rendszernek tekintették.

N.I. Vavilov megmutatta, hogy az intraspecifikus variabilitás nem korlátlan, és bizonyos mintáknak engedelmeskedik.

A homológ sorozatok törvénye útmutatást ad a tenyésztőknek, lehetővé téve számukra a tulajdonságok lehetséges változatainak előrejelzését.

N. I. Vavilov volt az első, aki ritka vagy mutáns allélek célzott keresését végezte természetes populációkban és kultúrnövények populációiban. Napjainkban a mutáns allélek keresése folyamatosan növeli a törzsek, fajták és fajták termelékenységét.

A biológiai sokféleség szintjének azonosítása és megőrzése

A növényi formák sokféleségének és gazdagságának központjainak megtalálása érdekében N.I. Vavilov számos expedíciót, amely az 1922...1933. a világ 60 országába, valamint hazánk 140 régiójába látogatott el.

Fontos hangsúlyozni, hogy a kultúrnövények és vadon élő rokonaik felkutatása nem vakon zajlott, mint a legtöbb országban, így az Egyesült Államokban is, hanem a kultúrnövények származási központjainak harmonikus, szigorú elméletén alapult, amelyet kidolgoztak. írta: N.I. Vavilov. Ha előtte a botanikusok-geográfusok a búza „általános” szülőföldjét keresték, akkor Vavilov az egyes fajok és búzafajcsoportok származási központjait kereste a földkerekség különböző régióiban. Ebben az esetben különösen fontos volt az adott faj fajtáinak természetes elterjedési területeinek (területeinek) azonosítása és a formák legnagyobb diverzitása központjának meghatározása (botanikai-földrajzi módszer). A kultúrnövények és vadon élő rokonaik fajtái és fajai földrajzi elterjedésének megállapítására N.I. Vavilov az ősi mezőgazdasági kultúra központjait tanulmányozta, amelyek kezdetét Etiópia, Nyugat- és Közép-Ázsia hegyvidéki régióiban, Kínában, Indiában, Dél-Amerika Andokban, és nem a nagy folyók - a Nílus - széles völgyeiben látta. , Gangesz, Tigris és Eufrátesz, ahogy a tudósok korábban állították .

Az expedíciók eredményeként a világ növényi erőforrásainak értékes alapja gyűlt össze, több mint 250 000 mintával. Hasonló gyűjteményt hoztak létre az USA-ban is, de mind példányszámban, mind fajösszetételben jelentősen elmaradt a Vavilov-gyűjteménytől.

Az N.I. irányításával gyűjtött gyűjtőminták. Vavilovot Leningrádban, az N. I. által létrehozott All-Union Növénytermesztési Intézetben (VIR) tárolták. Vavilov 1930-ban az All-Union Institute of Alkalmazott Botanikai és Új Növénytermesztési Intézet (korábban Alkalmazott Botanikai és Kiválasztási Tanszék, még korábban Alkalmazott Botanika Iroda) bázisán. A Nagy Honvédő Háború idején, Leningrád ostroma idején a VIR alkalmazottai éjjel-nappal szolgálatban voltak, hogy begyűjtsék a gabonamagvakat. Sok VIR-alkalmazott éhen halt, de megmaradt az a felbecsülhetetlen értékű faj- és fajtavagyon, amelyből a nemesítők szerte a világon máig merítenek anyagot új fajták és hibridek létrehozásához.

A 20. század második felében újabb expedíciókat szerveztek a VIR-gyűjtemény pótlására mintagyűjtésre; Jelenleg ez a gyűjtemény 300 ezer növénypéldányt tartalmaz, amelyek 1740 fajhoz tartoznak.

A nyersanyag élő formában történő tárolására többféle telepítést alkalmaznak: gyűjtőfaiskolákat, gyűjtőtenyésztőket, szaporítóhelyeket és termelő ültetvényeket. A gyűjtőminták megőrzésére sokféle módszert alkalmaznak: magvak tárolása időszakos újravetéssel, fagyasztott minták (dugványok, rügyek) tárolása, szöveti sejtkultúrák fenntartása. 1976-ban Kubanban felépült a VIR génállomány Nemzeti Vetőmag Tára, amely 400 ezer minta befogadására képes. Ebben a tárolóban a magokat szigorúan meghatározott hőmérsékleten tárolják, amely lehetővé teszi számukra a csírázás fenntartását és megakadályozza a mutációk felhalmozódását, pl. folyékony nitrogén hőmérsékleten (–196 °C).

A világ legfontosabb termesztett növények növényi erőforrásainak szisztematikus tanulmányozása gyökeresen megváltoztatta az olyan jól tanulmányozott növények fajta- és fajösszetételének megértését, mint a búza, rozs, kukorica, gyapot, borsó, len és burgonya. Ezeknek a kultúrnövényeknek az expedíciókról hozott fajainak és sok fajtájának csaknem fele új, a tudomány által még nem ismertnek bizonyult. Az összegyűjtött gazdag gyűjteményt a legmodernebb szelekciós módszerekkel, genetikával, biotechnológiával, valamint földrajzi termények segítségével gondosan tanulmányozzák.

A populáció szintjén csökkenő genetikai diverzitás korunk jele

Számos modern növényfajta (hüvelyesek, kávéfák stb.) néhány alapító egyedtől származik. Háziállatfajták százai a kihalás szélén állnak. Például az ipari baromfitenyésztés fejlődése a csirkék fajtaösszetételének meredek csökkenéséhez vezetett világszerte: az ismert 600 fajtából és fajtából mindössze 4...6 a legelterjedtebb. Ugyanez a helyzet más mezőgazdasági fajokra is jellemző. A diverzitás csökkentésének folyamatában jelentős szerepet játszik az irracionális gazdálkodás, amely figyelmen kívül hagyja mind a természetes, mind a mezőgazdasági populációk evolúciósan kialakult rendszerszerű szerveződését, genetikailag eltérő szubpopulációkra való természetes tagolódását. Ötletek N.I. Vavilov elképzeléseit a sokféleség azonosításának és megőrzésének szükségességéről A.S. munkái dolgozták ki. Serebrovsky, S.S. Chetverikov és más hazai tudósok. Az alábbiakban a biológiai sokféleség megőrzését célzó nemesítési módszereket tárgyaljuk.

Jelenleg a kiválasztás kiindulási anyaga a következőképpen ismert:

Jelenleg termesztett és nemesített fajták és fajták.

Termelésből kikerült, de bizonyos paraméterekben nagy genetikai és tenyészértékkel rendelkező fajták, fajták.

Helyi fajták és őshonos fajták.

A kultúrnövények és háziállatok vadon élő rokonai: fajok, alfajok, ökotípusok, fajták, formák.

Vadon élő növény- és állatfajok, amelyek a kultúrába és a háziasításba ígéretesek. Ismeretes, hogy jelenleg csak 150 mezőgazdasági növényfajt és 20 háziállatfajt termesztenek. Így a vadon élő fajokban rejlő hatalmas fajpotenciál kihasználatlan marad.

Kísérletileg létrehozott genetikai vonalak, mesterségesen előállított hibridek és mutánsok.

Napjainkban általánosan elfogadott, hogy mind a helyi, mind a külföldi forrásanyagot kell alapanyagként felhasználni. Az alapanyagnak kellően változatosnak kell lennie: minél változatosabb, annál nagyobb a választás lehetősége. Ugyanakkor a forrásanyagnak a lehető legközelebb kell állnia a szelekciós eredmény - fajta, fajta, törzs - ideális képéhez (modelljéhez) (lásd alább). Jelenleg is folyik a mutáns allélek keresése a fajták, fajták és törzsek termelékenységének növelése érdekében.

Indukált mutagenezis.

Mutációk kísérleti előállítása növényekben és mikroorganizmusokban és felhasználásuk nemesítésben

A kiindulási anyag beszerzésének hatékony módjai a módszerek indukált mutagenezis – a mutációk mesterséges előállítása. Az indukált mutagenezis lehetővé teszi új, a természetben nem kimutatható allélek előállítását. Így nyerték elő például a rendkívül produktív mikroorganizmus-törzseket (antibiotikum-termelők), a megnövekedett korai érésű törpe növényfajtákat stb. A növényekben és mikroorganizmusokban kísérletileg nyert mutációkat mesterséges szelekció anyagaként használják fel. Ily módon rendkívül produktív mikroorganizmus-törzseket (antibiotikum-termelőket), fokozott korai érettségű törpe növényfajtákat stb.

A növényekben indukált mutációk eléréséhez fizikai mutagéneket (gamma-sugárzás, röntgen- és ultraibolya sugárzás) és speciálisan létrehozott kémiai szupermutagéneket (például N-metil-N-nitrozoureát) használnak.

A mutagén dózisát úgy választják meg, hogy a kezelt tárgyak legfeljebb 30...50%-a pusztuljon el. Például ionizáló sugárzás alkalmazásakor egy ilyen kritikus dózis 1...3 és 10...15, sőt 50...100 kiloentgen között is van. Kémiai mutagének alkalmazásakor ezek 0,01...0,2%-os koncentrációjú vizes oldatait használjuk; feldolgozási idő – 6-24 óra vagy több.

A virágport, magvakat, palántákat, rügyeket, dugványokat, hagymákat, gumókat és egyéb növényi részeket dolgozzák fel. A kezelt magvakból (rügyek, dugványok stb.) termesztett növényeket az M1 (első mutáns generáció) szimbólum jelöli. Az M1-ben a szelekció nehéz, mert a legtöbb mutáció recesszív, és nem nyilvánul meg a fenotípusban. Ezenkívül a mutációkkal együtt gyakran előfordulnak nem öröklődő változások is: fenokópiák, terátok, morfózisok.

Ezért a mutációk izolálása az M2-ben (a második mutáns generáció) kezdődik, amikor a recesszív mutációk legalább egy része megjelenik, és csökken a nem örökletes változások fennmaradásának valószínűsége. A szelekció jellemzően 2...3 generáción keresztül folytatódik, bár bizonyos esetekben akár 5...7 generáció is szükséges a nem örökölhető változások kioltásához (az ilyen nem öröklődő változásokat, amelyek több generáción keresztül is fennállnak, hosszú távú módosításoknak nevezzük) .

Az így létrejövő mutáns formák vagy közvetlenül új fajtát hoznak létre (például sárga vagy narancssárga gyümölcsű törpeparadicsom), vagy további nemesítési munkákban használják fel őket.

Az indukált mutációk tenyésztési alkalmazása azonban még mindig korlátozott, mivel a mutációk a történelmileg kialakult genetikai komplexumok pusztulásához vezetnek. Állatokban a mutációk szinte mindig csökkent életképességhez és/vagy meddőséghez vezetnek. Néhány kivétel a selyemhernyó, amellyel intenzív tenyésztési munkát végeztek auto- és allopoliploidok felhasználásával (B.L. Astaurov, V.A. Strunnikov).

Szomatikus mutációk. Az indukált mutagenezis eredményeként gyakran részlegesen mutáns növényeket (kiméra organizmusokat) kapnak. Ebben az esetben szomatikus (vese) mutációkról beszélünk. Sok fajta gyümölcs, szőlő és burgonya szomatikus mutáns. Ezek a fajták megőrzik tulajdonságaikat, ha vegetatív úton szaporodnak, például mutagénekkel kezelt rügyek (dugványok) oltásával a nem mutáns növények koronájába; Ilyen módon szaporítják például a mag nélküli narancsot.

Poliploidia. Mint ismeretes, a „poliploidia” kifejezést a sejtekben a kromoszómák számának változásával összefüggő jelenségek széles skálájára használják.

Autopoliploidia ugyanazon kromoszómakészlet (genom) többszöri ismétlődését reprezentálja egy sejtben. Az autopoliploidiát gyakran a sejtméret, a pollenszemcsék és az élőlények általános méretének növekedése kíséri. Például a triploid nyárfa gigantikus méreteket ér el, strapabíró, faanyaga ellenáll a korhadásnak. A kultúrnövények közül mind a triploidok (banán, tea, cukorrépa), mind a tetraploidok (rozs, lóhere, hajdina, kukorica, szőlő, valamint eper, almafa, görögdinnye) elterjedtek. Néhány poliploid fajtát (eper, alma, görögdinnye) triploidok és tetraploidok egyaránt képviselnek. Az autopoliploidokat fokozott cukortartalom és megnövekedett vitamintartalom jellemzi. A poliploidia pozitív hatásai ugyanazon gén kópiáinak számának növekedésével járnak a sejtekben, és ennek megfelelően az enzimek dózisának (koncentrációjának) növekedésével járnak. Az autopoliploidok általában kevésbé termékenyek a diploidokhoz képest, de a termékenység csökkenését általában bőven kompenzálja a gyümölcs méretének növekedése (almafa, körtefa, szőlő) vagy bizonyos anyagok (cukrok, vitaminok). Ugyanakkor bizonyos esetekben a poliploidia a fiziológiai folyamatok gátlásához vezet, különösen nagyon magas ploiditási szinten. Például a 84 kromoszómával rendelkező búza kevésbé produktív, mint a 42 kromoszómával rendelkező búza.

Allopoliploidia - Ez a különböző kromoszómák (genomok) kombinációja egy sejtben. Az allopoliploidokat gyakran távoli hibridizációval, azaz különböző fajokhoz tartozó szervezetek keresztezésével nyerik. Az ilyen hibridek általában sterilek (átvitt értelemben „növényi öszvérnek” nevezik), azonban a sejtek kromoszómáinak számának megkétszerezésével a termékenységük (termékenységük) helyreállítható. Ily módon a búza és a rozs (tritikálé), a cseresznyeszilva és a szilva, az eperfa és a mandarin selyemhernyó hibridjeit kapták.

A tenyésztésben a poliploidiát a következő célok elérése érdekében használják:

Rendkívül produktív formák elérése, amelyek közvetlenül bevezethetők a termelésbe, vagy felhasználhatók a további szelekcióhoz;

A termékenység helyreállítása interspecifikus hibridekben;

A haploid formák átvitele a diploid szintre.

Kísérleti körülmények között a poliploid sejtek kialakulását szélsőséges hőmérsékletnek való kitettség: alacsony (0...+8 °C) vagy magas (+38...+45 °C), valamint élőlények, ill. ezek részei (virágok, magvak vagy növényi palánták, tojások vagy állati embriók) mitotikus mérgek. A mitotikus mérgek a következők: kolchicin (az őszi sáfrány alkaloidja - híres dísznövény), kloroform, klorálhidrát, vinblasztin, acenaftén stb.

Kiválasztás új állatfajták, növényfajták és mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének tudománya. A szelekció elméleti alapja a genetika.

Kiválasztási feladatok :

A növények, állatok és mikroorganizmusok termelékenységének növelése

Új fajták, fajták, törzsek nemesítése

Maximális termelés biztosítása minimális költségek mellett

E problémák megoldásához szükséges:

A tulajdonságok öröklődési mintáinak ismerete

Az örökletes variabilitás vizsgálata

A módosítási variabilitás vizsgálata (a környezet hatása a tulajdonságok fejlődésére)

A növények fajtáinak, fajainak és általános diverzitásának vizsgálata

Mesterséges szelekciós stratégiák és módszerek kidolgozása

Az állatfajták, a növényfajták és a mikroorganizmusok törzsei az ember által mesterségesen létrehozott organizmuspopulációk, amelyek jellegzetes, örökletes tulajdonságokkal rendelkeznek (termelékenység). Törzsek - egy sejt utódja, tiszta tenyészet, ugyanakkor egy sejtből különböző törzsek nyerhetők.

A kultúrnövények és a háziállatok gyakran nem tudnak ember nélkül élni, hiszen a szelekció eredményeként az élőlényekbe olyan tulajdonságokat oltottak be, amelyek az emberre előnyösek, de magukra az élőlényekre nézve károsak.

Oroszországban a kiválasztás alapítóját tekintik Nyikolaj Vavilov .

Telepítve 8 származási központok kultúrnövényeket, mert expedíciói során a földkerekség különböző helyein tanulmányozta változatosságukat és vadon élő őseiket.

Megfogalmazva homológiai sorozatok törvénye öröklődés és változékonyság: a genetikailag közel álló fajokat és nemzetségeket hasonló genetikai variabilitás-sorozat jellemzi. Ha tudjuk, hogy egy fajban milyen variabilitási formák figyelhetők meg, előre megjósolható a hasonló formák felfedezése egy rokon fajban. Ennek az az oka, hogy a rokon fajok a természetes szelekció révén közös ősből fejlődtek ki. Vagyis a leszármazottak hozzávetőleg ugyanazt a génkészletet örökölték tőle, és a létrejövő mutációknak hasonlóaknak kell lenniük.

A törvény növényekre és állatokra vonatkozik: albinizmus és tollhiány a madaraknál; albinizmus és szőrtelenség emlősöknél. Növényeknél a párhuzamosság a következő karaktereknél figyelhető meg: csupasz és filmszerű szemcsék, napellenzős és napellenzős fülek.

A tenyésztés és a mezőgazdaság számára ez lehetővé teszi, hogy a rokon fajokban olyan jellegzetes vonást találjanak, amely az egyiknél hiányzik, de a többiben megtalálható. Az orvostudomány anyagot kap kutatásaihoz, mivel lehetséges az emberi betegségek tanulmányozása homológ betegségben szenvedő állatokkal. Például diabetes mellitus patkányoknál, veleszületett süketség egereknél, szürkehályog kutyáknál stb.

Hibridizáció

A hibridek előállításának folyamata a különböző sejtek és szervezetek genetikai anyagának kombinálásán alapul. Hibridek nyerhetők a szexuális folyamat során a szomatikus sejtek kombinálásával. Hibridizáció: interspecifikus és intraspecifikus (rokon és nem rokon)

1) Beltenyésztés - élőlények beltenyésztése közös ősökkel. Az önbeporzó növényekre és hermafrodita állatokra jellemző.

Nehéz átkelés közeli rokonok: anya és fia, testvér és nővér

Lágy - rokon szervezetek keresztezése 4 és az azt követő generációkban

Minden generációval nő a hibridek homozigótasága, és mivel sok káros mutációk recesszív génekben vannak; homozigóta állapotban nyilvánulnak meg. A beltenyésztés következménye a leszármazottak legyengülése, degenerációja. A beltenyésztés termel tiszta vonalak , a ritka kívánatos jellemzők rögzítve vannak.

2) Tenyésztés - szervezetek nem rokon keresztezése, családi kötelékek nélkül az előző 6 generációban. Ez ugyanazon faj képviselőinek keresztezése, de különböző vonalak, fajták, fajták. A különféle vonalak értékes tulajdonságainak ötvözésére, a fajta- vagy fajtavonalak életképességének növelésére szolgálnak, ami segít megelőzni degenerációjukat.

Heterózis - olyan jelenség, amelyben a hibridek első generációja a szülői formákhoz képest megnövekedett termőképességgel és életképességgel rendelkezik.

A heterózis teljes megnyilvánulása csak az első generációban figyelhető meg, mivel a legtöbb allél heterozigóta lesz. Ezután fokozatosan homozigóta állapotba kerülnek, és a heterózis hatása gyengül. A mezőgazdaságban használják, mivel a növénynemesítésben mindig megmarad a tiszta vonal. A növények heterózisa lehet szaporodási, szomatikus és adaptív.

4) Távoli vagy interspecifikus hibridizáció - két különböző faj egyedének keresztezése. Különböző fajok egyedeinek értékes tulajdonságainak ötvözésére szolgál. Így jöttek létre a hibridek: búza és búzafű, rozs és búza = tritikálé, cseresznye és madárcseresznye = ceropadus, beluga és sterlet = béter, mén és szamár = híny, görény és nyérc = honorik, mezei nyúl és fehér nyúl = mandzsetta.

Vad argali juh és finom gyapjú merinó juh = arharomerino

Kanca és szamár = öszvér, szívós, erős, steril, hosszú élettartamú és megnövekedett életerővel.

Probléma - meddőség interspecifikus hibridek. Ennek oka az a tény, hogy a különböző fajok kromoszómák száma és szerkezete eltérő, ezért a meiózis során a konjugáció és a kromoszóma szegregáció folyamata megszakad.

Az állathibridek terméketlenségének leküzdése különösen nehéz. 1924-ben Karpecsenko káposzta-retek hibridet hozott létre, és először győzte le a terméketlenséget a módszerrel poliplodizáció . Retket és káposztát keresztezett (2 n -18; n -9 HR-m). De a meiózis során a kromoszómák nem konjugáltak vagy különültek el, a hibridek sterilek voltak. Ezután az orsó mikrotubulusok kialakulását blokkoló kolhicin segítségével Karpechenko megduplázta a hibridek kromoszómakészletét tetraploidra (4 n -36, 2 n -18). Ennek eredményeként lehetővé vált a konjugáció, az ivarsejtek képződése és a termékenység helyreállítása.

Lehetővé vált a hibridek állatokban történő előállítása sejtmanipuláció segítségével.

Kiválasztás

Mesterséges kiválasztás - új fajták és fajták létrehozása bizonyos tulajdonságokkal rendelkező egyedek szisztematikus megőrzésével és szaporításával. A szelekciót eleinte öntudatlanul hajtották végre: az ember az állatok háziasításának kezdetétől végezte. A modern szelekció tudatosan, a szelekció és a genetika, vagyis az öröklődés és változékonyság törvényei alapján történik.

Az elméleti alapokat Charles Darwin terjesztette elő. Bebizonyította, hogy a fajtáknak és fajtáknak egy közös őse van, és nem független fajok. Az ember saját érdekei szerint alakított ki fajtákat és fajtákat, gyakran az állatok életképességének rovására.

- masszív a csoport megőrzésére irányul. Elsősorban mikroorganizmusokhoz és keresztbeporzó növényekhez használják. A kiválasztás a szerint történik fenotípus , ezáltal a kívánt tulajdonság egyre jobban kifejlődik.

- Egyedi egyének megőrzését célozzák. Önbeporzó növényekre (tiszta vonalak megszerzésére) és állatokra használják. Mivel az állatok utódnemzésének időszaka meglehetősen hosszú, a szelekciót ennek megfelelően végzik genotípus , az egyes egyedeket szaporodásra hagyják.

Mutagenezis

A mutagenezis a mutációk előállítása fizikai és kémiai anyagok felhasználásával. Például módszer poliplodizáció , melynek hatása az orsó filamentumait tönkretevő kolhicin méreg hatásával érhető el.

A kiválasztás jellemzői

1) Növények

Jellemző az ivaros és ivartalan szaporodás, fenotípuson alapuló tömegszelekciót alkalmaznak. A hibridizáció különböző formái. A poliploidiát a fajták rezisztenciájának növelésére és a hibridek sterilitásának leküzdésére használják.

Michurin – mentor módszer : a szülőnövény irányított hatása a fiatal hibrid tulajdonságaira oltás után.

Az állatkiválasztás jellemzői

Az állatok csak ivarosan szaporodnak, ami jelentősen korlátozza a kiválasztási módszereket. A fő módszerek az egyéni szelekció és a hibridizáció különféle formái. A mezőgazdaságban a heterózis és a mesterséges megtermékenyítés jelenségét alkalmazzák.

Astaurov - selyemhernyó poliplodizálással.

Ivanov – Ukrán fehér pusztai sertés interspecifikus hibridizációval

A mikroorganizmusok szelekciójának jellemzői

A baktérium genom haploid, egyetlen cirkuláris DNS-molekula képviseli, így az esetleges mutációk már az első generációban megjelennek. A nagyon magas szaporodási ráta azonban megkönnyíti a mutánsok keresését. A fő módszerek a kísérleti mesterséges mutagenezis és a legtermékenyebb törzsek kiválasztása. Így került elő a penicillium gomba törzse, amelynek termőképességét többszörösére növelték.

Modern kiegészítő tenyésztési módszerek .

1. Mesterséges megtermékenyítés.

2. Hormonális szuperovuláció.

3. Embrióátültetés.

Darwin nézetei

Darwin új fajták tenyésztésének módszereit és kialakult szakaszait tanulmányozta: a tenyésztő kiválasztja a számára szükséges tulajdonságokkal rendelkező egyedeket; utódokat kap tőlük; kiválasztja azokat az egyedeket, amelyekben a kívánt tulajdonság jobban kifejeződik. Több generáció után a tulajdonság rögzül, stabillá válik, és új fajta vagy fajta alakul ki.
Így a kiválasztás a következő tényezőkön alapul:

1. Az egyed kezdeti diverzitása, vagyis természetes változékonysága.

2. A tulajdonságok öröklődés útján történő átvitele.

3. Mesterséges szelekció.

Töltsön ki jelentkezést biológia vagy kémia egységes államvizsgára való felkészüléshez

Rövid visszajelzési űrlap