Metode de ameliorare a plantelor. Bazele teoretice ale selecției Studierea materialului nou

Articol– biologie

Clasă– 9 „A” și „B”

Durată- 40 de minute

Profesor - Jelovnikova Oksana Viktorovna

Subiectul lecției: „Bazele genetice ale selecției organismelor”

Forma procesului educațional: lectie tare.

Tip de lecție: lecție de comunicare a noilor cunoștințe.

Ţintă: introducerea bazei genetice a selecției organismelor.

Obiectivele lecției:

1. extinde cunoștințele despre selecția organismelor ca știință;

2. introduceți un scurt istoric al selecției;

3. aprofundarea cunoștințelor despre varietatea, rasa și tulpina organismelor;

4. generarea de cunoștințe despre principalele metode de selecție a organismelor;

5. dezvăluie rolul fundamental al modelelor genetice și al legilor pentru practica de reproducere.

Dotare: Manual de prezentare TIC „Fundamentals of selection” editat de I.N. Ponomareva,

revista „Biologie la școală” nr. 1-1998, tabele „Metode de ameliorare a plantelor”, „Metode de creștere a animalelor”, manechine de hibrizi de culturi pomicole.

În timpul orelor.

1. Actualizarea cunoștințelor elevilor:

Ce rol au jucat proprietățile comune ale tuturor organismelor - ereditatea și variabilitatea - în dezvoltarea selecției?

Care este esența legilor genetice și care este rolul lor în selecție?

2. Învățarea de noi materiale

Povestea profesorului este însoțită de o prezentare

Slide 1 Plantele de cultură și animalele domestice s-au format în perioada preistorică. Domesticizarea plantelor și domesticirea animalelor le-au oferit oamenilor atât hrană, cât și îmbrăcăminte. Primele încercări de domesticire a animalelor și de cultivare a plantelor datează din mileniul 20-30 î.Hr. În Asia Centrală, Transcaucazia și sudul Rusiei, grâul era cunoscut în epoca de piatră. La începutul mileniului al VII-lea î.Hr. În Kurdistanul muntos (Irak), a fost cultivat grâu - einkorn sălbatic. În mileniul al X-lea î.Hr. a început să cultive multe plante și să domesticească animale.

Animalele domestice și plantele cultivate descendeau din strămoși sălbatici.

În zorii dezvoltării sale, omul a domesticit animalele de care avea nevoie.

Întrebare pentru clasă: Ce animale au domesticit oamenii?

bankevskaya găină (pui) argali (oaie) lup (câine)

Omul a strâns semințe de plante utile și le-a semănat lângă casa lui, a cultivat pământul și a selectat cele mai mari semințe pentru noi culturi.

Selecția pe termen lung a plantelor și animalelor a contribuit la apariția unor forme culturale cu proprietăți speciale necesare oamenilor.

Cu toate acestea, rolul principal în evoluția plantelor de cultură și a animalelor domestice revine mutațiilor, selecției și reproducerii.

Profesor: Cum înțelegi ce este selecția?

Selecție (în latină „selectio” – selecție)

Copiii gândesc, răspund, apoi profesorul arată răspunsul corect. Slide nr. 2

Aceasta este o știință care studiază bazele biologice și metodele de creare și îmbunătățire a raselor de animale, a soiurilor de plante și a tulpinilor de microorganisme.

Aceasta este o ramură a producției agricole angajată în creșterea practică a noilor soiuri și hibrizi de plante cultivate, rase de animale și tulpini de microorganisme cu proprietăți necesare omului.

Profesor: Vă rugăm să numiți obiectivele selecției. ( raspund elevii)

diapozitivul nr. 3

1.creșterea productivității soiurilor de plante, a productivității raselor de animale,

tulpini de microorganisme.

2.crearea de soiuri si rase rezistente la boli si conditii climatice.

3. obținerea de soiuri, rase și tulpini adecvate pentru cultivarea și creșterea mecanizată sau industrială.

În prezent, având în vedere creșterea populației mondiale, este necesară o producție mai mare de produse agricole. Un rol decisiv în rezolvarea acestei probleme globale pentru întreaga lume este atribuit selecției de plante, animale și microorganisme.

3. Minutul de educație fizică.

1.exerciții pentru coloana vertebrală

2.exerciții pentru ochi.

Slide 4 RASA, VARIETATEA, TULINA sunt populatii obtinute artificial de animale, plante, ciuperci si bacterii cu caracteristici necesare omului.

Slide 5 BAZA TEORETICĂ A SELECȚIEI – genetică. genetica studiază ereditatea și variabilitatea. Proprietățile organismelor vii sunt determinate de GENOTIPUL lor și sunt supuse variabilității, prin urmare dezvoltarea selecției se bazează pe legile geneticii.

Slide 6 METODE GENERALE DE SELECȚIE SELECȚIA ARTIFICIALĂ. HIBRIDIZARE. MUTAGENEZA. POLIPLOIDIE.

Slide 7 SELECȚIA ARTIFICIALĂ este alegerea unei persoane a celor mai valoroși indivizi de animale și plante dintr-o anumită specie, rasă sau soi pentru el, pentru a obține de la aceștia urmași cu proprietăți dezirabile. Charles Darwin a pus bazele teoretice ale acestei metode și a identificat două direcții: INCONSTIENT și METODIC (CONSTIENT)

Slide 8 Selecție artificială pentru trăsături individuale de interes pentru oameni. Selecția inconștientă a fost efectuată din cele mai vechi timpuri: cele mai bune sunt selectate și reproduse pe baza caracteristicilor externe. Artificial metodic. Selecția este crearea intenționată de noi forme de plante și animale cultivate folosind metode de selecție și diverse tehnologii.

Slide 9 Hibridizarea este procesul de creare a hibrizilor din două organisme părinte care diferă ca genotip și se reproduc sexual.

Slide 10 HIBRIDARE Intraspecifică (în cadrul aceleiași specii între indivizi de forme diferite.) Interspecifică, sau la distanță (între indivizi de specii diferite)

Slide 11 HETEROZA, fenomenul de superioritate al primei generații de hibrizi într-o serie de caracteristici față de ambele forme parentale, se numește PUTEREA HIBRIDĂ sau HETEROZA. - productivitate mai mare in cresterea animalelor - randament mai mare in productia de culturi. - la încrucișarea hibrizilor F 1, efectul heterozei slăbește și dispare. -hibrizii obținuți prin hibridizare la distanță sunt adesea infertili (hibridul catar al unui cal și al unui măgar.)

Slide 12 MUTAGENEZA este procesul de apariție a modificărilor ereditare (mutații) sub influența factorilor fizici și chimici (mutageni) MUTAȚII - naturale (spontane) - - artificiale (induse)

Slide 13 MUTAGENEZA Unele mutații îmbunătățesc proprietățile organismului, se dovedesc a fi interesante și utile pentru oameni și sunt folosite în reproducere.

Slide 14 POLIPLODIA este o modificare ereditară în care setul haploid de cromozomi crește de multe ori.Apare ca urmare a unei încălcări a divergenței cromozomilor în mitoză sau meioză sub influența factorilor de mediu. - ionizare.- temperaturi scăzute. -substanțe chimice.

Slide 15 POLYPLODY Dimensiuni mari Rezistent la conditii nefavorabile. Conținutul multor substanțe valoroase pentru oameni a fost crescut. Folosit în ameliorarea plantelor.

Lucru independent cu manualul(completând tabelul)

Metode de reproducere

			Utilizare în reproducere
			plantelor		animalelor
	Consanguin (outbreeding)	Intraspecific, interspecific, încrucișare, conducând la heteroză, pentru a obține heterozigoți populatii cu mare productivitate		Încrucișând rase îndepărtate, diferite ca caracteristici, pentru a obține heterozigoți populaţiile şi heteroza. Progeniturile pot fi infertile
	Strans legate (endogamie)	Autopolenizare polenizare încrucișată plante de artificial creând linii curate		Încrucișarea între rude apropiate pentru a obține homozigot curata liniile cu caracteristici dezirabile
Artificial selecția finală	masa	Aplicabil la polenizarea încrucișată plantelor		Nu se aplică
	individual	Se aplică la plante autopolenizate liniile curate ies în evidență - urmașul unuia individ autopolenizat		Se aplică o selecție strictă în funcție de caracteristicile valoroase din punct de vedere economic, rezistență, exterior
Selecţie	Experimental obţinerea de poliploizi	Obișnuit să primească forme mai productive și mai productive de poliploide		Nu se aplică
	Experimental mutageneza	Folosit pentru a obține material sursă pentru selecția de mai mare plante si microorganisme

5. Reflecţie Deci haideți să rezumam:

1.Ce studiază selecția?

2. Ce este un soi, o rasă, o tulpină?

3. Următoarea noastră sarcină este să ne amintim metodele de bază de selecție.

Selecția artificială(inconștient, conștient)

Hibridizare(intraspecific, interspecific)

Mutageneză(mutații naturale și artificiale)

Poliploidie

6. Teme pentru acasă: §27, termeni p. 109 întrebările 1, 2, 3 oral.

Tema: Bazele selecției plantelor, animalelor și microorganismelor.

Tema lecției nr. 1. Bazele genetice ale selecției organismelor.

Obiectivele lecției: 1 . extinde cunoștințele despre selecția organismelor ca știință;

2. introduceți un scurt istoric al selecției;

3. aprofundarea cunoștințelor despre varietatea, rasa și tulpina organismelor;

4. generarea de cunoștințe despre principalele metode de selecție a organismelor;

5. dezvăluie rolul fundamental al modelelor genetice și al legilor pentru practica de reproducere.

Mijloace de educație : tabel „Metode de selecție”, „Rase de animale”, prezentare „Bazele selecției”, în filmul „”.

În timpul orelor.

eu. Actualizarea cunoștințelor elevilor:

1. Ce rol au jucat proprietățile comune ale tuturor organismelor - ereditatea și variabilitatea - în dezvoltarea selecției plantelor, animalelor și tulpinilor de microorganisme?

2. Care este esența legilor genetice și care este rolul lor în selecție?

II. Etapa de concepție.

1. Plantele de cultură și animalele domestice s-au format în perioada preistorică. Domesticizarea plantelor și domesticirea animalelor le-au oferit oamenilor atât hrană, cât și îmbrăcăminte. Primele încercări de domesticire a animalelor și de cultivare a plantelor datează din mileniul 20-30 î.Hr. În Asia Centrală, Transcaucazia și sudul Rusiei, grâul era cunoscut în epoca de piatră. La începutul mileniului al VII-lea î.Hr. în Kurdistanul muntos (Irak) au cultivat grâu - einkorn sălbatic. În mileniul al X-lea î.Hr. a început să cultive multe plante și să domesticească animale.

Animalele domestice și plantele cultivate descendeau din strămoși sălbatici.

În zorii dezvoltării sale, omul a domesticit animalele de care avea nevoie.

pui de pui bankevskaya

arharoviți

caine lup

A strâns semințe de plante utile și le-a semănat lângă casa lui, a cultivat pământul și a selectat cele mai mari semințe pentru noi culturi.

Selecția pe termen lung a plantelor și animalelor a contribuit la apariția unor forme culturale cu proprietăți speciale necesare oamenilor.

Cu toate acestea, rolul principal în evoluția plantelor cultivate și a animalelor domestice revine mutațiilor, selecției și reproducerii - ameliorarea țintită a unor noi soiuri de plante și rase de animale cu proprietăți specificate de om.

În prezent, având în vedere creșterea populației mondiale, este necesară o producție mai mare de produse agricole. Un rol decisiv în rezolvarea acestei probleme globale pentru întreaga lume este atribuit selecției de plante, animale și microorganisme.

Selecţie este o știință care studiază bazele biologice și metodele de creare și îmbunătățire a raselor de animale, a soiurilor de plante și a tulpinilor de microorganisme.

Varietate, rasă, tulpină– sunt populații obținute artificial (plante, animale, ciuperci, bacterii) cu caracteristici necesare omului.

Proprietățile organismelor vii sunt determinate de genotipul lor și sunt supuse sistematic variabilității ereditare și modificative, prin urmare dezvoltarea selecției se bazează pe legile geneticii ca știință a eredității și variabilității.

Metode de reproducere

		Utilizare în reproducere
		plantelor	animalelor
Hibridizare	Fără legătură (outbreeding)	Intraspecific, interspecific, încrucișarea intergenerică, care duce la heteroză, pentru a obține populații heterozigote cu productivitate ridicată	Încrucișarea unor rase îndepărtate care diferă în trăsături pentru a produce populații heterozigote și heterozis. Progeniturile pot fi infertile
	Strans legate (endogamie)	Autopolenizare la plantele cu polenizare încrucișată prin crearea artificială a liniilor pure	Încrucișarea între rude apropiate pentru a produce linii pure homozigote cu trăsături de dorit
Selecția artificială	masa	Potrivit pentru plantele cu polenizare încrucișată	Nu se aplică
	individual	Este folosit pentru plantele auto-polenizate, liniile pure sunt izolate - descendenții unui individ auto-polenizat	Se aplică o selecție strictă pentru trăsăturile valoroase din punct de vedere economic, rezistența și exteriorul
Selecţie	Producerea experimentală de poliploide	Folosit pentru a obține forme mai productive și mai productive de poliploide	Nu se aplică
	Mutageneză experimentală	Folosit pentru a obține material sursă pentru selecția plantelor și microorganismelor superioare

III. Reflecție: Test.

1. În ameliorare pentru obţinerea de noi soiuri de plante poliploide

a) încrucișează indivizi din două linii pure

b) părinți încrucișați cu descendenții lor

c) înmulțiți setul de cromozomi

d) cresterea numarului de indivizi homozigoti

2. Creșterea animalelor practic nu este folosită

a) selecția în masă

b) traversare fără legătură

c) consangvinizare

d) selecția individuală

3. Care dintre următoarele metode este folosită în creșterea plantelor și animalelor?

a) selecţia după exterior

b) selecția în masă

c) obţinerea de poliploizi

d) încrucișarea organismelor

4. Când pomii fructiferi înfloresc în grădină, stupii cu albine sunt așezați în grădină, așa că ei

a) favorizează transferul sporilor de plante

b) distruge alte insecte - dăunători de grădină

c) polenizează florile plantelor cultivate

d) dați unei persoane propolis și miere

5. Se numește grupul de animale cel mai asemănător ca structură și activitate, creat de om în scopuri agricole

o varietate

c) rasa

IV. Tema pentru acasă: §27, termeni p. 109 întrebările 1, 2, 3 oral.

Sarcina creativă la alegere: pregătiți un raport despre munca oamenilor de știință ruși - crescători

Din istoria selecției.

Animale - sălbatice și domestice.

Plante – sălbatice și cultivate.

Animalele domestice și plantele de cultură au apărut în perioada preistorică.

De ce a cultivat omul plante și a domesticit animalele?

CREȘTEREA este o știință care studiază bazele biologice și metodele de creare și îmbunătățire a raselor de animale, a soiurilor de plante și a tulpinilor de microorganisme. Ramura agriculturii implicată în dezvoltarea de noi soiuri și hibrizi de plante, rase de animale și tulpini de microorganisme.

Descarca:

Previzualizare:

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

BAZELE GENETICE ALE SELECȚIEI 1. Din istoria selecției.2 Știința selecției.3Metode generale de selecție.

Din istoria selecției. Animale - sălbatice și domestice. Plante – sălbatice și cultivate. Animalele domestice și plantele de cultură au apărut în perioada preistorică. ? De ce a cultivat omul plante și a domesticit animalele?

Selecția - ca știință SELECTIA este o știință care studiază bazele biologice și metodele de creare și îmbunătățire a raselor de animale, soiurilor de plante și tulpinilor de microorganisme. Ramura agriculturii implicată în dezvoltarea de noi soiuri și hibrizi de plante, rase de animale și tulpini de microorganisme. RASA, VARIETATEA, TULINA sunt populatii obtinute artificial de animale, plante, ciuperci si bacterii cu caracteristici necesare omului.

BAZA TEORETICĂ A SELECȚIEI – genetică. genetica studiază ereditatea și variabilitatea. Proprietățile organismelor vii sunt determinate de GENOTIPUL lor și sunt supuse variabilității, prin urmare dezvoltarea selecției se bazează pe legile geneticii.

METODE GENERALE DE SELECȚIE SELECȚIA ARTIFICIALĂ. HIBRIDIZARE. MUTAGENEZA. POLIPLOIDIE.

SELECȚIE ARTIFICIALĂ. - aceasta este alegerea unei persoane a celor mai valoroși indivizi de animale și plante dintr-o anumită specie, rasă sau varietate pentru el, pentru a obține de la ei descendenți cu proprietăți dezirabile. Charles Darwin a pus bazele teoretice ale acestei metode și a identificat două direcții: INCONSTIENT și METODIC (CONSTIENT)

Selecție artificială pentru trăsături individuale de interes pentru oameni. Selecția inconștientă a fost efectuată din cele mai vechi timpuri: cele mai bune sunt selectate și reproduse pe baza caracteristicilor externe. Art metodic. Selecția este crearea intenționată de noi forme de plante și animale cultivate folosind metode de selecție și diverse tehnologii.

Hibridizarea este procesul de creare a hibrizilor din două organisme părinte care diferă ca genotip și se reproduc sexual.

HIBRIDARE Intraspecifică (în cadrul aceleiași specii între indivizi de forme diferite.) Interspecifică, sau la distanță (între indivizi de specii diferite)

HETEROZA, fenomenul de superioritate al primei generații de hibrizi într-o serie de caracteristici față de ambele forme parentale, se numește PUTEREA HIBRIDĂ sau HETEROZA. - productivitate mai mare in cresterea animalelor - randament mai mare in productia de culturi. - la încrucișarea hibrizilor F 1, efectul heterozei slăbește și dispare. - hibrizii obținuți prin hibridizare la distanță sunt adesea infertili (catârul este un hibrid între un cal și un măgar).

MUTAGENEZA este procesul de aparitie a modificarilor ereditare (mutatiilor) sub influenta factorilor fizici si chimici.(mutageni) MUTAȚII - naturale (spontane) - - artificiale (induse) ?????????????? ???? ???? Mutații??????????????????

MUTAGENEZA Unele mutații îmbunătățesc proprietățile organismului, se dovedesc a fi interesante și utile pentru oameni și sunt folosite în reproducere.

MUTAGENEZA

POLIPLODIA este o modificare ereditară în care setul haploid de cromozomi crește de multe ori. -apare ca urmare a unei încălcări a divergenței cromozomilor. -in mitoza sau meioza sub influenta factorilor de mediu. - ionizare - - temperaturi scăzute. -substanțe chimice.

POLYPLODY Dimensiuni mari Rezistent la conditii nefavorabile. Conținutul multor substanțe valoroase pentru oameni a fost crescut. Folosit în ameliorarea plantelor.

Caracteristicile ameliorării plantelor

Ameliorarea plantelor Mutageneză experimentală (indusă) - expunerea la diferite radiații pentru a produce mutații și utilizarea de mutageni chimici.

Selectarea plantelor. Consangvinizare - încrucișarea formelor directe (absența strămoșilor comuni în următoarele 4-6 generații.) Consangvinizare, consangvinizare - consangvinizare și polenizare forțată (folosită pentru obținerea liniilor pure.)

Selectarea plantelor. plante - ???????? Sunt cultivate peste 3.000 de specii alimentare. Medicinal. Fibros. Moarte. Tehnic. Uleiuri esentiale. Strămoșii ornamentali ai plantelor cultivate -????????? Plante salbatice.

OBIECTIVE CRESCĂTORII 1 Creșterea randamentului soiurilor și a productivității raselor. 2. Îmbunătățirea calității produsului. 3. Creșterea rezistenței la boli și dăunători. 4. Plasticitatea ecologică a soiurilor și raselor 5. Adecvarea pentru cultivarea și creșterea mecanizată și industrială.

Ameliorarea plantelor Plantele cultivate au dobândit caracteristici - Mutație bruscă (spontană). Hibridarea aleatorie. Poliploidie. Munca umană Selecție Hibridizare intenționată - trăsăturile utile sunt fixate și multiplicate.

Metode de ameliorare a plantelor Se combină diverse metode Semnificaţie principală: Mutaţii. Hibridarea spontană și artificială între diferite specii. POLYPLODY (plante poliploide)

N. I. Vavilov

P.P.LUKYANENKO Munca crescătorilor.

V. S. PUSTOVOIT Crescut 34 de soiuri de floarea soarelui.

1. Structura selecției moderne

2. Teoria procesului de selecție

3. Selecția artificială

4. Istoria selecției în Rusia

5. Selecția privată de plante, animale și microorganisme

1. Structura selecției moderne

Selecție (din latină selectio, seligere - selecție) este știința metodelor de creare a unor varietăți extrem de productive de plante, rase de animale și tulpini de microorganisme.

Selecție modernă este o zonă vastă de activitate umană, care este o fuziune a diferitelor ramuri ale științei, producției agricole și procesării sale complexe.

În timpul selecției, au loc transformări ereditare stabile ale diferitelor grupuri de organisme. În expresia figurată a lui N.I. Vavilova, „... selecția reprezintă evoluția ghidată de voința omului.” Se știe că realizările selecției au fost utilizate pe scară largă de Charles Darwin în fundamentarea principiilor de bază ale teoriei evoluționiste.

Selecția modernă se bazează pe realizările geneticii și stă la baza agriculturii și biotehnologiei eficiente, extrem de productive.

Probleme ale reproducerii moderne

Crearea de noi și îmbunătățirea vechilor soiuri, rase și tulpini cu trăsături utile din punct de vedere economic.

Crearea de sisteme biologice avansate din punct de vedere tehnologic, foarte productive, care să utilizeze la maximum materiile prime și resursele energetice ale planetei.

Creșterea productivității raselor, soiurilor și tulpinilor pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp.

Îmbunătățirea calităților de consum ale produselor.

Reducerea ponderii subproduselor și procesarea lor cuprinzătoare.

Reducerea ponderii pierderilor cauzate de dăunători și boli.

Structura selecției moderne

Doctrina selecției moderne a fost compatriotul nostru remarcabil - agronom, botanist, geograf, călător, autoritate recunoscută internațional în domeniul geneticii, selecției, cultivarea plantelor, imunitatea plantelor, un organizator major al științei agricole și biologice din țara noastră - Nikolai Ivanovich Vavilov (1887–1943). Multe trăsături utile din punct de vedere economic sunt complexe genotipic, determinate de acțiunea combinată a multor gene și complexe de gene. Este necesar să se identifice aceste gene și să se stabilească natura interacțiunii dintre ele, altfel selecția poate fi efectuată orbește. Prin urmare, N.I. Vavilov a susținut că genetica este baza teoretică a selecției.

N.I. Vavilov a identificat următoarele secțiuni de selecție:

1) doctrina potenţialelor iniţiale varietale, specii şi generice;

2) doctrina variabilității ereditare (modele în variabilitate, doctrina mutațiilor);

3) doctrina rolului mediului în identificarea caracteristicilor varietale (influența factorilor individuali de mediu, doctrina etapelor dezvoltării plantelor în raport cu ameliorarea);

4) teoria hibridizării atât în ​​cadrul formelor apropiate, cât și al speciilor îndepărtate;

5) teoria procesului de selecție (autopolenizatoare, polenizatoare încrucișate, plante cu reproducere vegetativă și apogamă);

6) studiul direcțiilor principale în munca de reproducere, cum ar fi selecția pentru imunitate, proprietățile fiziologice (rezistența la frig, rezistența la secetă, fotoperiodismul), selecția pentru calități tehnice, compoziția chimică;

7) selecția privată a plantelor, animalelor și microorganismelor.

Învățăturile lui N.I. Vavilov asupra centrelor de origine a plantelor cultivate

Doctrina materialului sursă este baza selecției moderne. Materialul sursă servește ca sursă de variabilitate ereditară - baza selecției artificiale. N.I. Vavilov a stabilit că există zone pe Pământ cu un nivel deosebit de ridicat de diversitate genetică a plantelor cultivate și a identificat principalele centre de origine a plantelor cultivate (inițial N.I. Vavilov a identificat 8 centre, dar apoi a redus numărul acestora la 7). Pentru fiecare centru au fost identificate cele mai importante culturi agricole caracteristice acestuia.

1. Centru tropical – include teritoriile Indiei tropicale, Indochinei, Chinei de Sud și insulele din Asia de Sud-Est. Cel puțin un sfert din populația lumii trăiește încă în Asia tropicală. În trecut, populația relativă a acestei zone era și mai mare. Aproximativ o treime din plantele cultivate în prezent provin din acest centru. Adăpostește plante precum orezul, trestia de zahăr, ceaiul, lămâia, portocala, banana, vinetele, precum și un număr mare de culturi tropicale de fructe și legume.

2. Centrul Asiei de Est - include părți temperate și subtropicale din China Centrală și de Est, Coreea, Japonia și cea mai mare parte a insulei. Taiwan. În acest teritoriu locuiește și aproximativ un sfert din populația lumii. Aproximativ 20% din flora cultivată a lumii provine din Asia de Est. Acesta este locul de naștere al plantelor precum soia, meiul, curmalul și multe alte culturi de legume și fructe.

3. Centrul Asia de Sud-Vest – cuprinde teritoriile din Asia Mică muntoasă interioară (Anatolia), Iran, Afganistan, Asia Centrală și Nord-Vestul Indiei. Caucazul este, de asemenea, adiacent aici, a cărei floră culturală, după cum au arătat studiile, este legată genetic de Asia de Vest. Patria grâului moale, secară, ovăz, orz, mazăre, pepene galben.

Acest centru poate fi împărțit în următoarele focare:

a) caucazian cu multe tipuri originale de grâu, secară și fructe. Pentru grâu și secară, după cum au relevat studiile comparative, acesta este cel mai important centru global al originii speciei lor;

b) Asia de Vest , inclusiv Asia Mică, Siria interioară și Palestina, Transiordania, Iran, Afganistanul de Nord și Asia Centrală împreună cu Turkestanul chinez;

c) Indiei de Nord-Vest , care include pe lângă Punjab și provinciile adiacente Indiei de Nord și Kashmir, de asemenea, Balochistan și sudul Afganistanului.

Aproximativ 15% din întreaga floră culturală a lumii provine din acest teritoriu. Rudele sălbatice ale grâului, secară și diferitelor fructe europene sunt concentrate aici într-o diversitate excepțională de specii. Până în prezent, este posibil să se urmărească pentru multe specii o serie continuă de la formele cultivate la cele sălbatice, adică să se stabilească legături păstrate între formele sălbatice și cele cultivate.

4. Centru mediteranean – include țările situate de-a lungul țărmurilor Mării Mediterane. Acest centru geografic remarcabil, caracterizat în trecut de cele mai mari civilizații antice, a dat naștere la aproximativ 10% din speciile de plante cultivate. Printre acestea se numără grâu dur, varză, sfeclă, morcovi, in, struguri, măsline și multe alte culturi de legume și furaje.

5. Centru abisinian . Numărul total de specii de plante cultivate asociate în origine cu Abisinia nu depășește 4% din flora cultivată a lumii. Abisinia se caracterizează printr-un număr de specii endemice și chiar genuri de plante cultivate. Printre acestea se numără arborele de cafea, pepenele verde, cerealele teff (Eragrostis abyssinica), un nug de plante cu ulei specific (Guizolia ahyssinica) și un tip special de banană.

În Lumea Nouă, a fost stabilită o localizare izbitor de strictă a două centre de speciație ale celor mai importante plante cultivate.

6. Centrul Americii Centrale, care acoperă o zonă mare a Americii de Nord, inclusiv sudul Mexicului. În acest centru se pot distinge trei focare:

a) Muntele Sudul Mexicului,

b) America Centrală,

c) Insula Indiei de Vest.

Aproximativ 8% din diferitele plante cultivate provin din centrul Americii Centrale, cum ar fi porumbul, floarea soarelui, bumbacul american cu fibre lungi, cacao (arborele de ciocolată), o serie de fasole, cucurbitacee și multe fructe (guayave, anona și avocado). .

7. Centrul Andin, în America de Sud, limitată la creasta andină. Acesta este locul de naștere al cartofilor și al roșiilor. De aici provine arborele de china și tufișul de coca.

După cum se poate observa din lista centrelor geografice, introducerea inițială în cultură a numărului covârșitor de plante cultivate este asociată nu numai cu regiuni floristice caracterizate de o floră bogată, ci și cu civilizații antice. Doar relativ puține plante au fost introduse în cultură în trecut din flora sălbatică din afara principalelor centre geografice enumerate. Cele șapte centre geografice indicate corespund celor mai vechi culturi agricole. Centrul tropical din Asia de Sud este asociat cu o înaltă cultură antică indiană și indochineză. Ultimele săpături au arătat marea vechime a acestei culturi, sincronă cu cea din Asia apropiată. Centrul din Asia de Est este asociat cu cultura antică chineză, iar centrul din Asia de Sud-Vest este asociat cu cultura antică a Iranului, Asia Mică, Siria, Palestina și Asiro-Babilonia. Mediterana a fost gazda culturilor etrusce, elene și egiptene timp de multe milenii î.Hr. Cultura abisiniană particulară are rădăcini adânci, probabil coincizând în timp cu cultura egipteană antică. În Lumea Nouă, centrul Americii Centrale este asociat cu marea cultură mayașă, care a obținut un succes enorm în știință și artă înainte de Columb. Centrul andin din America de Sud este combinat în dezvoltare cu remarcabilele civilizații pre-incaice și inca.

N.I. Vavilov a identificat un grup de culturi secundare care provin din buruieni: secară, ovăz etc. N.I. Vavilov a stabilit că „un punct important atunci când se evaluează materialul pentru selecție este prezența în acesta a unei varietăți de forme ereditare”. N.I. Vavilov a distins următoarele grupe de soiuri inițiale: soiuri locale, soiuri străine și străine. La dezvoltarea teoriei introducerii (implementarii) a soiurilor străine și a soiurilor străine, „este necesar să se distingă centrele primare de formare de cele secundare”. De exemplu, în Spania a fost găsit un „număr excepțional de mare de soiuri și specii de grâu”, dar acest lucru se explică prin „atracția aici a multor specii din diferite focare”. N.I. Vavilov a acordat o mare importanță noilor forme hibride. Diversitatea genelor și genotipurilor în materialul sursă N.I. Vavilov a numit potențialul genetic al materialului sursă.

Dezvoltarea învățăturilor lui N.I. Vavilov despre centrele de origine ale plantelor cultivate.

Din păcate, multe dintre ideile lui N.I Vavilov nu a fost apreciat în mod adecvat de contemporanii lor. Abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea, în Filipine, Mexic, Columbia și alte țări străine au fost create centre mari pentru conservarea fondului genetic al plantelor cultivate și a rudelor sălbatice ale acestora.

În a doua jumătate a secolului XX. au apărut date noi privind distribuţia plantelor cultivate. Ținând cont de aceste date, academicianul P.M. Jukovski a dezvoltat învățăturile lui N.I. Vavilov despre centrele de origine ale plantelor cultivate. El a creat teoria megacentrelor (centrele genetice, sau centrele genetice), unind centrele primare și secundare de origine a plantelor cultivate, precum și unele dintre rudele lor sălbatice. În cartea sa „The World Gene Pool of Plants for Breeding” (1970) P.M. Jukovski a identificat 12 megacentre: chinez-japonez, indonezian-indochinez, australian, hindustan, central-asiatic, vest-asiatic, mediteranean, african, euro-siberian, central american, sud-american, nord-american. Megacentrele enumerate ocupă regiuni geografice vaste (de exemplu, întregul teritoriu al Africii subsahariane este clasificat drept Centru african). În același timp, P.M. Jukovski a identificat 102 centre de microgene în care au fost găsite forme individuale de plante. De exemplu, locul de naștere al mazării dulci, o plantă ornamentală populară, este pr. Sicilia; Din unele regiuni ale Georgiei provin forme unice de grâu, în special grâul Zanduri, care este un complex supraspecific rezistent la multe boli fungice (în plus, printre aceste grâuri au fost găsite forme cu sterilitate masculină citoplasmatică).

Legea seriei omologice

Sistematizarea doctrinei materialului sursă, N.I. Vavilov a formulat legea seriei omologice (1920):

1. Speciile și genurile care sunt apropiate genetic sunt caracterizate de serii similare de variabilitate ereditară cu o asemenea regularitate încât, cunoscând seria de forme din cadrul unei specii, se poate prezice prezența formelor paralele în alte specii și genuri. Cu cât genurile și speciile sunt localizate genetic mai aproape în sistemul general, cu atât este mai completă asemănarea în serie a variabilității lor.

2. Familii întregi de plante se caracterizează în general printr-un anumit ciclu de variabilitate care trece prin toate genurile și speciile care alcătuiesc familia.

Conform acestei legi, speciile și genurile apropiate genetic au gene apropiate care dau serii similare de alele multiple și variante ale unei trăsături.

Semnificația teoretică și practică a legii seriei omologice:

N.I. Vavilov a făcut distincția clară între variabilitatea intraspecifică și interspecifică. În același timp, specia a fost considerată ca un sistem integral, dezvoltat istoric.

N.I. Vavilov a arătat că variabilitatea intraspecifică nu este nelimitată și se supune anumitor modele.

Legea seriei omoloage oferă îndrumări crescătorilor, permițându-le să prezică posibile variante de trăsături.

N.I. Vavilov a fost primul care a efectuat o căutare țintită a alelelor rare sau mutante în populațiile naturale și populațiile de plante cultivate. În zilele noastre, căutarea alelelor mutante continuă să crească productivitatea tulpinilor, soiurilor și raselor.

Identificarea nivelului diversității biologice și conservarea acesteia

Pentru a găsi centre de diversitate și bogăție a formelor de plante, N.I. Vavilov numeroase expeditii, care pentru 1922...1933. a vizitat 60 de țări ale lumii, precum și 140 de regiuni ale țării noastre.

Este important de subliniat că căutarea plantelor cultivate și a rudelor lor sălbatice nu s-a desfășurat orbește, ca în majoritatea țărilor, inclusiv în Statele Unite, ci s-a bazat pe o teorie armonioasă, strictă a centrelor de origine a plantelor cultivate, dezvoltată. de N.I. Vavilov. Dacă înaintea lui botaniștii-geografii căutau patria „generală” a grâului, atunci Vavilov căuta centre de origine ale speciilor individuale și ale grupurilor de specii de grâu în diferite regiuni ale globului. În acest caz, a fost deosebit de important să se identifice zonele de distribuție naturală (zonele) ale soiurilor unei specii date și să se determine centrul celei mai mari diversități a formelor acesteia (metoda botanico-geografică). Pentru a stabili distribuția geografică a soiurilor și raselor de plante cultivate și a rudelor sălbatice ale acestora, N.I. Vavilov a studiat centrele culturii agricole antice, începutul cărora l-a văzut în regiunile muntoase din Etiopia, Asia de Vest și Centrală, China, India, în Anzii Americii de Sud și nu în văile largi ale râurilor mari - Nilul. , Gange, Tigru și Eufrat, așa cum au susținut anterior oamenii de știință.

În urma expedițiilor, a fost strâns un fond valoros din resursele vegetale ale lumii, numărând peste 250.000 de mostre. O colecție similară a fost creată în SUA, dar a fost semnificativ inferioară colecției Vavilov atât în ​​ceea ce privește numărul de exemplare, cât și în compoziția speciilor.

Mostre de colectare recoltate sub conducerea N.I. Vavilov, au fost depozitate la Leningrad la Institutul All-Union de Cultură a Plantelor (VIR), creat de N.I. Vavilov în 1930, pe baza Institutului All-Union de Botanică Aplicată și Culturi Noi (fost Departamentul de Botanică Aplicată și Selecție, și chiar mai devreme Biroul de Botanică Aplicată). În timpul Marelui Război Patriotic, în timpul asediului Leningradului, angajații VIR erau de serviciu non-stop pentru a colecta semințe de cereale. Mulți angajați VIR au murit de foame, dar s-au păstrat speciile neprețuite și bogăția varietală, din care crescătorii din întreaga lume încă mai extrag material pentru a crea noi soiuri și hibrizi.

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, au fost organizate noi expediții de recoltare a probelor pentru a completa colecția VIR; În prezent, această colecție cuprinde până la 300 de mii de exemplare de plante aparținând la 1.740 de specii.

Pentru a stoca materialul sursă într-o formă vie, se folosesc o varietate de plantări: pepiniere de colectare, zone de reproducere de colectare, zone de reproducere și plantații industriale. Pentru conservarea probelor de colectare se folosesc o mare varietate de metode: depozitarea semințelor cu reînsămânțare periodică, păstrarea probelor congelate (butași, muguri), menținerea culturilor de celule tisulare. În 1976, în Kuban a fost construit Depozitul Național de Semințe pentru fondul genetic VIR, cu o capacitate de 400 de mii de mostre. În această depozitare, semințele sunt depozitate la o temperatură strict definită, ceea ce le permite să mențină germinarea și să prevină acumularea de mutații, incl. la temperatura azotului lichid (–196 °C).

Studiul sistematic al resurselor vegetale mondiale ale celor mai importante plante cultivate a schimbat radical înțelegerea compoziției varietale și a speciilor chiar și a unor culturi atât de bine studiate precum grâul, secara, porumbul, bumbacul, mazărea, inul și cartofii. Dintre speciile și numeroasele varietăți ale acestor plante cultivate aduse din expediții, aproape jumătate s-au dovedit a fi noi, necunoscute încă de știință. Colecția bogată adunată este atent studiată folosind cele mai moderne metode de selecție, genetică, biotehnologie, precum și cu ajutorul culturilor geografice.

Scăderea diversității genetice la nivel de populație este un semn al vremurilor noastre

Multe soiuri de plante moderne (culturi de leguminoase, arbori de cafea etc.) provin de la câțiva indivizi fondatori. Sute de rase de animale domestice sunt pe cale de dispariție. De exemplu, dezvoltarea agriculturii industriale a păsărilor a dus la o reducere bruscă a compoziției rasei găinilor în întreaga lume: doar 4...6 din cele 600 de rase și soiuri cunoscute sunt cele mai răspândite. Aceeași situație este tipică pentru alte specii agricole. Un rol semnificativ în procesul de reducere a nivelului de diversitate îl joacă agricultura irațională, care ignoră organizarea sistemică stabilită evolutiv atât a populațiilor naturale, cât și a celor agricole, împărțirea lor naturală în subpopulații diferite genetic. Idei N.I. Ideile lui Vavilov despre necesitatea de a identifica și păstra diversitatea au fost dezvoltate în lucrările lui A.S. Serebrovsky, S.S. Chetverikov și alți oameni de știință domestici. Metodele de ameliorare care vizează conservarea diversității biologice vor fi discutate mai jos.

În prezent, materialul de pornire pentru selecție este recunoscut ca:

Soiuri și rase cultivate și crescute în prezent.

Soiuri și rase care au ieșit din producție, dar au o mare valoare genetică și de ameliorare în anumiți parametri.

Soiuri locale și rase autohtone.

Rude sălbatice ale plantelor cultivate și animalelor domestice: specii, subspecii, ecotipuri, soiuri, forme.

Specii sălbatice de plante și animale care sunt promițătoare pentru introducere în cultură și domesticire. Se știe că în prezent sunt cultivate doar 150 de specii de plante agricole și 20 de specii de animale domestice. Astfel, potențialul enorm de specie al speciilor sălbatice rămâne neexploatat.

Linii genetice create experimental, hibrizi și mutanți obținuți artificial.

În zilele noastre, este general acceptat că atât materialul sursă local, cât și cel străin ar trebui să fie folosit ca material sursă. Materialul sursă ar trebui să fie suficient de divers: cu cât este mai mare varietatea sa, cu atât este mai mare posibilitatea de alegere. În același timp, materialul sursă ar trebui să fie cât mai aproape de imaginea (modelul) ideală a rezultatului selecției - soi, rasă, tulpină (vezi mai jos). În prezent, continuă căutarea alelelor mutante pentru a crește productivitatea soiurilor, raselor și tulpinilor.

Mutageneză indusă.

Producerea experimentală a mutațiilor în plante și microorganisme și utilizarea lor în ameliorare

Modalitățile eficiente de obținere a materiei prime sunt metodele mutageneza indusă – producerea artificială de mutații. Mutageneza indusă face posibilă obținerea de noi alele care nu pot fi detectate în natură. De exemplu, s-au obţinut astfel tulpini foarte productive de microorganisme (producători de antibiotice), soiuri de plante pitice cu maturitate timpurie crescută etc. Mutațiile obținute experimental în plante și microorganisme sunt folosite ca material pentru selecția artificială. În acest fel s-au obţinut tulpini de microorganisme (producători de antibiotice) de mare productivitate, soiuri de plante pitice cu maturitate timpurie crescută etc.

Pentru a obține mutații induse la plante, se folosesc mutageni fizici (radiații gamma, raze X și radiații ultraviolete) și supermutageni chimici special creați (de exemplu, N-metil-N-nitrozuree).

Doza de mutageni este selectată în așa fel încât nu mai mult de 30...50% din obiectele tratate să moară. De exemplu, atunci când se utilizează radiații ionizante, o astfel de doză critică variază de la 1...3 la 10...15 și chiar 50...100 kiloroentgen. Când se folosesc mutageni chimici, se folosesc soluții apoase ale acestora cu o concentrație de 0,01...0,2%; timp de procesare – de la 6 la 24 de ore sau mai mult.

Polenul, semințele, puieții, mugurii, butașii, bulbii, tuberculii și alte părți ale plantelor sunt prelucrate. Plantele crescute din semințe tratate (muguri, butași etc.) sunt desemnate prin simbolul M1 (prima generație mutantă). În M1, selecția este dificilă deoarece majoritatea mutațiilor sunt recesive și nu se manifestă în fenotip. În plus, alături de mutații, se întâlnesc adesea modificări nemoștenite: fenocopii, terate, morfoze.

Prin urmare, izolarea mutațiilor începe în M2 (a doua generație de mutanți), când apar cel puțin unele dintre mutațiile recesive, iar probabilitatea de persistență a modificărilor neereditare scade. De obicei, selecția continuă timp de 2...3 generații, deși în unele cazuri sunt necesare până la 5...7 generații pentru a elimina modificări neereditare (astfel de modificări neereditare care persistă pe parcursul mai multor generații sunt numite modificări pe termen lung) .

Formele mutante rezultate fie dau naștere în mod direct la un nou soi (de exemplu, roșii pitice cu fructe galbene sau portocalii), fie sunt folosite în lucrările ulterioare de reproducere.

Cu toate acestea, utilizarea mutațiilor induse în reproducere este încă limitată, deoarece mutațiile conduc la distrugerea complexelor genetice stabilite istoric. La animale, mutațiile duc aproape întotdeauna la scăderea viabilității și/sau a infertilității. Câteva excepții includ viermele de mătase, cu care s-au efectuat lucrări intensive de reproducere folosind auto- și alopoliploizi (B.L. Astaurov, V.A. Strunnikov).

Mutații somatice. Ca rezultat al mutagenezei induse, se obțin adesea plante parțial mutante (organisme himerice). În acest caz, vorbim despre mutații somatice (rinichi). Multe soiuri de plante fructifere, struguri și cartofi sunt mutanți somatici. Aceste soiuri își păstrează proprietățile dacă sunt reproduse vegetativ, de exemplu, prin altoirea mugurilor (butași) tratați cu mutageni în coroana plantelor nemutante; În acest fel, de exemplu, portocalele fără semințe sunt înmulțite.

Poliploidie. După cum se știe, termenul „poliploidie” este folosit pentru a se referi la o mare varietate de fenomene asociate cu modificări ale numărului de cromozomi din celule.

Autopoliploidie reprezintă repetiții multiple ale aceluiași set de cromozomi (genom) într-o celulă. Autopoliploidia este adesea însoțită de o creștere a dimensiunii celulelor, a boabelor de polen și a dimensiunii totale a organismelor. De exemplu, aspenul triploid atinge dimensiuni gigantice, este durabil, iar lemnul său este rezistent la putrezire. Dintre plantele cultivate, sunt răspândite atât triploidele (banane, ceai, sfeclă de zahăr), cât și tetraploide (secara, trifoi, hrișcă, porumb, struguri, precum și căpșuni, meri, pepeni verzi). Unele soiuri poliploide (căpșuni, mere, pepeni verzi) sunt reprezentate atât de triploizi, cât și de tetraploizi. Autopoliploizii se caracterizează printr-un conținut crescut de zahăr și un conținut crescut de vitamine. Efectele pozitive ale poliploidiei sunt asociate cu o creștere a numărului de copii ale aceleiași gene în celule și, în consecință, cu o creștere a dozei (concentrației) de enzime. De regulă, autopoliploidele sunt mai puțin fertile în comparație cu diploidele, dar scăderea fertilității este de obicei mai mult decât compensată de o creștere a dimensiunii fructelor (măr, par, struguri) sau de un conținut crescut de anumite substanțe (zaharuri, vitamine). ). În același timp, în unele cazuri, poliploidia duce la inhibarea proceselor fiziologice, în special la niveluri de ploidie foarte ridicate. De exemplu, grâul cu 84 de cromozomi este mai puțin productiv decât grâul cu 42 de cromozomi.

alopoliploidie - Aceasta este combinația de diferite seturi de cromozomi (genomi) dintr-o celulă. Alopoliploizii se obțin adesea prin hibridizare la distanță, adică prin încrucișarea organismelor aparținând unor specii diferite. Astfel de hibrizi sunt de obicei sterili (se numesc în mod figurat „catâri de plante”), cu toate acestea, prin dublarea numărului de cromozomi din celule, fertilitatea lor (fertilitatea) poate fi restabilită. În acest fel, s-au obținut hibrizi de grâu și secară (triticale), cireș prun și sloe, dud și vierme de mătase mandarine.

Poliploidia în reproducere este utilizată pentru a atinge următoarele obiective:

Obținerea de forme foarte productive care pot fi introduse direct în producție sau utilizate ca material pentru selecția ulterioară;

Restabilirea fertilităţii la hibrizii interspecifici;

Transferul formelor haploide la nivel diploid.

În condiții experimentale, formarea celulelor poliploide poate fi cauzată de expunerea la temperaturi extreme: scăzute (0...+8 °C) sau ridicate (+38...+45 °C), precum și prin tratarea organismelor sau părțile lor (flori, semințe sau răsaduri de plante, ouă sau embrioni de animale) otrăvuri mitotice. Otrăvurile mitotice includ: colchicina (un alcaloid al crocusului de toamnă - o plantă ornamentală renumită), cloroform, hidrat de cloral, vinblastină, acenaftenă etc.

Selecţie este știința de a crea noi și de a îmbunătăți rase de animale existente, soiuri de plante și tulpini de microorganisme. Baza teoretică a selecției este genetica.

Sarcini de selecție :

Creșterea productivității plantelor, animalelor și microorganismelor

Creșterea de noi rase, soiuri, tulpini

Asigurarea productiei maxime cu costuri minime

Pentru a rezolva aceste probleme este necesar:

Cunoașterea tiparelor de moștenire a trăsăturilor

Studiul variabilitatii ereditare

Studiul variabilității modificării (influența mediului asupra dezvoltării trăsăturilor)

Studiul diversității varietale, a speciilor și generice a culturilor

Dezvoltarea de strategii și metode de selecție artificială

Rasele de animale, soiurile de plante și tulpinile de microorganisme sunt populații de organisme create artificial de om, cu un set caracteristic de trăsături fixate ereditar (productivitate). Tulpini - descendenții unei celule, o cultură pură, dar în același timp se pot obține diferite tulpini dintr-o celulă.

Adesea, plantele cultivate și animalele domestice nu pot trăi fără oameni, deoarece, ca urmare a selecției, organismelor au fost insuflate cu trăsături care sunt benefice pentru oameni, dar dăunătoare organismelor înseși.

În Rusia, este considerat fondatorul selecției Nikolai Vavilov .

Instalat 8 centrele de origine a cultivat plante, pentru că în timpul expedițiilor le-a studiat diversitatea și strămoșii sălbatici în diferite locuri de pe glob.

Formulat legea seriei omologice ereditatea și variabilitatea: speciile și genurile care sunt apropiate genetic sunt caracterizate de serii similare de variabilitate genetică. Știind ce forme de variabilitate sunt observate la o specie, se poate prezice descoperirea unor forme similare la o specie înrudită. Acest lucru se datorează faptului că speciile înrudite au evoluat dintr-un strămoș comun prin selecție naturală. Adică, descendenții au moștenit aproximativ același set de gene de la el și mutațiile rezultate ar trebui să fie similare.

Legea se aplică plantelor și animalelor: albinism și lipsă de pene la păsări; albinism și lipsă de păr la mamifere. La plante, paralelismul se observă la următoarele caractere: boabe goale și peliculoase, spice înțepate și fără coadă.

Pentru reproducție și agricultură, acest lucru face posibilă găsirea la speciile înrudite o trăsătură caracteristică care este absentă la una, dar prezentă la altele. Medicina primește material pentru cercetarea sa, deoarece este posibil să se studieze bolile umane folosind animale cu boli omoloage. De exemplu, diabetul zaharat la șobolani, surditatea congenitală la șoareci, cataracta la câini etc.

Hibridizare

Procesul de obținere a hibrizilor se bazează pe combinarea materialului genetic al diferitelor celule și organisme. Hibrizii pot fi obținuți în timpul procesului sexual prin combinarea celulelor somatice. Hibridare: interspecifică și intraspecifică (înrudite și neînrudite)

1) Consangvinizare - consangvinizarea organismelor cu strămoși comuni. Caracteristic plantelor autopolenizate și animalelor hermafrodite.

Greu - încrucișarea rudelor apropiate: mamă și fiu, frate și soră

Soft - încrucișarea organismelor înrudite în 4 și generațiile următoare

Cu fiecare generație, homozigozitatea hibrizilor crește, și din moment ce mulți dăunători mutatii sunt în gene recesive; se manifestă într-o stare homozigotă. Consecința consangvinizării este slăbirea și degenerarea descendenților. Consangvinizarea produce curata liniile , caracteristicile rare de dorit sunt fixate.

2) Outbreeding - încrucișarea neînrudită de organisme, fără legături de familie în ultimele 6 generații. Aceasta este încrucișarea reprezentanților aceleiași specii, dar linii, soiuri, rase diferite. Sunt folosite pentru a combina proprietățile valoroase ale diferitelor linii, pentru a crește viabilitatea liniilor de rasă sau soiuri, ceea ce ajută la prevenirea degenerării lor.

Heteroza - un fenomen în care prima generație de hibrizi a crescut productivitatea și viabilitatea față de formele parentale.

Manifestarea completă a heterozei este observată numai în prima generație, deoarece majoritatea alelelor devin heterozigote. Apoi trec treptat într-o stare homozigotă și efectul heterozei slăbește. Este folosit în agricultură, deoarece liniile curate sunt întotdeauna menținute în ameliorarea plantelor. Heteroza plantelor poate fi reproductivă, somatică și adaptativă.

4) Hibridarea la distanță sau interspecifică - încrucișarea a doi indivizi de specii diferite. Folosit pentru a combina calitățile valoroase ale indivizilor din diferite specii. Așa s-au obținut hibrizi: grâu și iarbă de grâu, secară și grâu = triticale, cireș și cireș de pasăre = ceropadus, beluga și sterlet = bester, armăsar și măgar = bardo, dihor și nurcă = honorik, iepure iepure și iepure alb = manșetă.

Oaia argali sălbatică și oaia merinos din lână fină = arharomerinos

Iapă și măgar = catâr, rezistent, puternic, steril, cu o durată lungă de viață și o vitalitate sporită.

Problema - infertilitate hibrizi interspecifici. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că diferite specii au numere și structură diferite de cromozomi, prin urmare conjugarea și procesul de segregare a cromozomilor în timpul meiozei sunt perturbate.

Depășirea infertilității la hibrizii animale este deosebit de dificilă. În 1924 Karpecenko a creat un hibrid varză-ridiche și pentru prima dată a depășit infertilitatea folosind metoda poliplodizare . A încrucișat ridiche și varză (2 n -18; n -9 HR-m). Dar în timpul meiozei, cromozomii nu s-au conjugat sau separat; hibrizii au fost sterili. Apoi, folosind colchicina, care blochează formarea microtubulilor fusi, Karpechenko a dublat setul de cromozomi de hibrizi la tetraploid (4 n -36, 2 n -18). Ca urmare, conjugarea, formarea gameților și restabilirea fertilității au devenit posibile.

A devenit posibil să se producă hibrizi la animale folosind inginerie celulară.

Selecţie

Artificial selecţie - crearea de noi rase și soiuri prin conservarea și reproducerea sistematică a indivizilor cu anumite caracteristici. La început, selecția a fost efectuată inconștient: omul a efectuat-o încă de la începutul domesticirii animalelor. Selecția modernă se realizează în mod conștient, pe baza cunoștințelor de selecție și genetică, adică legile eredității și variabilității.

Bazele teoretice au fost prezentate de Charles Darwin. El a demonstrat că soiurile și rasele au un strămoș comun și nu sunt specii independente. Omul a format soiuri și rase în funcție de propriile interese, adesea în detrimentul viabilității animalelor.

- masiv menite să păstreze grupul. Folosit în principal pentru microorganisme și plante cu polenizare încrucișată. Selecția se efectuează conform fenotip , astfel trăsătura dorită este din ce în ce mai dezvoltată.

- individual care vizează conservarea indivizilor. Este folosit pentru plante autopolenizate (obținerea liniilor pure) și animale. Deoarece perioada de producere a urmașilor la animale este destul de lungă, selecția se efectuează în funcție de genotip , indivizii individuali sunt lăsați pentru reproducere.

Mutageneză

Mutageneza este producerea de mutații folosind agenți fizici și chimici. De exemplu metoda poliplodizare , al cărui efect se realizează prin expunerea la colchicină otrăvitoare, care distruge filamentele fusului.

Caracteristicile selecției

1) Plante

Reproducerea sexuală și asexuată este tipică; se utilizează selecția în masă bazată pe fenotip. Diferite forme de hibridizare. Poliploidia este folosită pentru a crește rezistența soiurilor și a depăși sterilitatea hibrizilor.

Michurin – metoda mentorului : influența direcționată a plantei părinte asupra proprietăților hibridului tânăr după altoire.

Caracteristicile selecției animalelor

Animalele se reproduc numai sexual, ceea ce limitează semnificativ metodele de selecție. Principalele metode sunt selecția individuală și diferitele forme de hibridizare. În agricultură se utilizează fenomenul de heteroză și însămânțarea artificială.

Astaurov - viermi de mătase prin poliplodizare.

Ivanov – Porc alb de stepă ucraineană prin hibridizare interspecifică

Caracteristicile selecției microorganismelor

Genomul bacterian este haploid, reprezentat de o moleculă circulară de ADN, astfel încât orice mutații apar deja în prima generație. Cu toate acestea, o rată de reproducere foarte mare facilitează căutarea mutanților. Principalele metode sunt mutageneza artificială experimentală și selecția celor mai productive tulpini. Așa s-a obținut o tulpină a ciupercii penicillium, a cărei productivitate a fost crescută de mai multe ori.

Metode moderne de reproducere suplimentare .

1. Inseminarea artificiala.

2. Super-ovulația hormonală.

3. Transplantul de embrioni.

opiniile lui Darwin

Darwin a studiat metode de reproducere a noilor rase și stadii stabilite: crescătorul selectează indivizi cu caracteristicile de care are nevoie; primește urmași de la ei; selectează indivizi la care trăsătura dorită este mai bine exprimată. După câteva generații, trăsătura este fixată, devine stabilă și se formează o nouă rasă sau soi.
Astfel, selecția se bazează pe următorii factori:

1. Diversitatea inițială a unui individ, adică variabilitatea lor naturală.

2. Transmiterea trăsăturilor prin moștenire.

3. Selecția artificială.

Completați o cerere pentru a vă pregăti pentru examenul de stat unificat în biologie sau chimie

Formular de feedback scurt