Oplemenjivanje: karakteristike metoda i dostignuća. Uzgoj: karakterizacija metoda i pitanja postignuća za pregled i zadatke



1. Šta se zove sorta, rasa, soj?

Pasmina, sorta, soj je umjetno dobivena populacija životinja, biljaka, gljiva i bakterija sa osobinama neophodnim za čovjeka.

2. Koje su karakteristike karakteristične za heterotične organizme?

Heterotične organizme karakteriše superiornost prve generacije hibrida u nizu osobina i svojstava nad oba roditeljska oblika.

3. Kakav je odnos između vještačke selekcije i uzgoja?

Umjetna selekcija je odabir od strane osobe najvrednijih jedinki životinja i biljaka određene vrste, rase ili sorte kako bi od njih dobio potomstvo sa željenim svojstvima. Ono je u srcu selekcije. Oplemenjivanje je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih rasa, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama.

4. Kakvu ulogu igra selekcija mikroorganizama u nacionalnoj ekonomiji?

Mikroorganizmi se koriste u raznim oblastima industrije (u pekarstvu i vinarstvu, u proizvodnji stočnog proteina, proizvoda mliječne kiseline, antibiotika, vitamina, hormona, aminokiselina, enzima), u poljoprivredi (u proizvodnji silaže), za biološko bilje zaštita i tretman otpadnih voda. S tim u vezi razvija se industrijska mikrobiologija i u toku je intenzivan selekcioni rad na razvoju novih sojeva mikroorganizama povećane produktivnosti, koji proizvode tvari neophodne za čovjeka.

5. Koje su glavne metode uzgoja.

Umjetna selekcija, hibridizacija, mutageneza, poliploidija.

6. Navedite sorte biljaka voća ili povrća, rase životinja koje su vam poznate.

Sorta jabuke: Antonovka, Bijelo punjenje. Bijeli i crveni kupus, karfiol i prokulice.

resheba.com

Objasnite zašto se sorta, pasmina ili soj ne mogu smatrati zasebnom vrstom?

Vrsta - skup jedinki koje karakteriše nasljedna sličnost morfofizioloških osobina, slobodno se križaju i daju plodno potomstvo, prilagođeno određenim životnim uvjetima i zauzimaju određeno područje (teritoriju). Vrsta je taksonomska kategorija koja se koristi u taksonomiji za određivanje raznolikosti života na Zemlji.

Pasmina je grupa domaćih životinja iste vrste, zajedničkog porijekla, slične po eksterijeru, konstituciji, produktivnosti i drugim ekonomski korisnim osobinama koje se prenose na potomstvo.

Sorta je oblik (sorta) gajenih biljaka veštački stvorenih u procesu oplemenjivanja, koje imaju određena biološka i ekonomska svojstva u određenim uslovima uzgoja.

Soj je čista kultura mikroorganizma, stvorena u kontrolnim uslovima iz jedne originalne ćelije sa navedenim karakteristikama stečenim uglavnom kao rezultat mutacije.

Specijacija se dešava u prirodnim uslovima bez uticaja čoveka, a formiranje rasa, sorti i sojeva su veštački stvoreni organizmi usled mutacija koje ljudi koriste.

biology.kiev.ua

Odgovor na pitanje 2 iz biologije iz udžbenika Sivoglazova za 10. razred na temu § 32. Uzgoj: osnovne metode i dostignuća

• Sorte jabuka Antonovka, Severyanka kruška, pasmine pasa: Rottweiler, Miniatur Puddle, Collie ...
• Pregledajte pitanja i zadatke 1. Šta je selekcija?Selekcija (od lat. Selectio - selekcija) - nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih sorti biljaka, pasmina životinja...
• Šta se zove pasmina, sorta, soj? Pasmina, sorta ili soj je skup jedinki jedne vrste, veštački stvoren od strane čoveka i okarakterisan od strane određenih nas...
• Koje su glavne metode uzgoja koje poznajete?...
• Odaberite kriterije i uporedite masovnu i individualnu selekciju....
• Koje poteškoće nastaju prilikom postavljanja međuvrstnih ukrštanja?Udaljena hibridizacija se sastoji u ukrštanju različitih vrsta. U biljnoj proizvodnji uz pomoć daljinskog savijanja...
• Da li se u vašem regionu dobijaju i koriste interspecifični hibridi? Koristeći dodatne izvore informacija, saznajte koje vrste su hibridi takvih organizama...
• Razmisli! Zapamtite! 1. Koje su sličnosti i po čemu se razlikuju metode uzgoja biljaka i životinja? ...
• Zašto su svakoj regiji potrebne različite biljne vrste i pasmine životinja? Koje sorte i rase su tipične za vaš region? Koje su njihove karakteristike i prednosti?
• Od velikog broja životinjskih vrsta koje žive na Zemlji, ljudi su odabrali relativno malo vrsta za pripitomljavanje. Šta mislite šta ovo objašnjava?Proces jednog ...

gdz.expert

Osnove uzgoja | Study-Legko.RF - najveći studijski portal

Oplemenjivanje je nauka koja proučava mogućnosti dobijanja novih rasa životinja, sorti biljaka, sojeva mikroorganizama, sa osobinama koje su neophodne čoveku.

Pasmina, sorta i soj su populacije životinja, biljaka, mikroorganizama koje je stvorio čovjek uz pomoć metoda selekcije, a koje posjeduju osobine potrebne čovjeku, fiksirane naslijeđem u nizu narednih generacija jedinki.

Masovna selekcija je metoda oplemenjivanja biljaka, kada se bira genetski homogena populacija jedinki sa potrebnim osobinama.

Individualna selekcija je metoda oplemenjivanja biljaka, kada se biraju pojedinačne jedinke sa određenim karakteristikama.

Inbreeding je metoda oplemenjivanja biljaka, kada se očuvanje raznih samooprašujućih biljaka vrši zaštitom od prodiranja polena drugih biljaka.

Unakrsno oprašivanje samooplodnih biljaka je metoda biljne genetike usmjerena na dobivanje sorti s novim svojstvima. Daljinska hibridizacija biljaka je metoda oplemenjivanja biljaka u kojoj se ukrštaju biljke koje pripadaju različitim vrstama.

Inbreeding je metoda životinjske genetike, kada se nove rase životinja dobijaju provođenjem blisko srodnih ukrštanja.

Outbreeding je metoda životinjske genetike, kada se nove rase životinja dobijaju nepovezanim ukrštanjem.

Intrabreeding je metoda životinjske genetike, kada se ukrštanjem najpogodnijih jedinki iste pasmine dobijaju nove rase životinja.

Testiranje potomstva je metoda životinjske genetike, kada se odabirom mužjaka dobivaju nove rase životinja, čije se potomstvo smatra produktivnim za jednu ili drugu osobinu. Isti cilj ostvaruje se i umjetnom oplodnjom.

Daljinska hibridizacija životinja je metoda selekcije životinja u kojoj se ukrštaju životinje koje pripadaju različitim vrstama.

Genetski inženjering je metoda genetike mikroorganizama koja se zasniva na prijenosu gena s jedne vrste mikroorganizma na drugu.

Odabir - nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih sorti biljaka, pasmina životinja i sojeva mikroorganizama. Naučne temelje selekcije postavio je Charles Darwin u svom djelu "Porijeklo vrsta" (1859), gdje je razjasnio uzroke i prirodu varijabilnosti organizama i pokazao ulogu selekcije u stvaranju novih oblika. Važna faza u daljem razvoju selekcije bilo je otkrivanje zakona naslijeđa. Veliki doprinos razvoju uzgoja dao je Μ. I. Vavilov, autor zakona homolognih nizova u nasljednoj varijabilnosti i teorije centara porijekla gajenih biljaka.

Predmet odabira je proučavanje zakona promjene, razvoja, transformacije biljaka, životinja i mikroorganizama u uvjetima koje je stvorio čovjek. Uz pomoć selekcije razvijaju se metode djelovanja na kultivirane biljke i domaće životinje. To se događa kako bi se promijenile njihove nasljedne kvalitete u smjeru potrebnom za osobu. Selekcija je postala jedan od oblika evolucije flore i faune. Ona podliježe istim zakonima kao i evolucija vrsta u prirodi, ali je prirodna selekcija ovdje djelomično zamijenjena umjetnom.

Teorijska osnova selekcije je genetika, evolucijsko učenje. Koristeći teoriju evolucije, zakone naslijeđa i varijabilnosti, doktrinu čistih linija i mutacija, oplemenjivači su razvili različite metode za uzgoj biljnih sorti, životinjskih pasmina i sojeva mikroorganizama. Glavne metode uzgoja uključuju selekcija, hibridizacija, poliploidija, eksperimentalna mutageneza, metode genetskog inženjeringa itd.

Glavni zadaci modernog uzgoja je povećanje produktivnosti sorti i rasa, njihov prelazak na industrijsku osnovu, stvaranje rasa, sorti i sojeva prilagođenih uslovima savremene poljoprivrede, obezbeđivanje kompletne proizvodnje prehrambenih proizvoda po najnižoj ceni itd.

U oplemenjivanju postoje tri glavna odjela: uzgoj biljaka, uzgoj životinja i uzgoj mikroorganizama.

Koncept rase, sorte, soja

Objekti i krajnji rezultat procesa uzgoja su pasmina, sorta i soj.

Rasa životinja je skup jedinki unutar određene vrste životinja, jer ima genetski određene stabilne karakteristike (svojstva i znakovi) , što ga razlikuje od drugih agregata jedinki ove vrste životinja, postepeno se prenose na njihove potomke i rezultat je ljudske intelektualne aktivnosti.Životinje iste rase slične su po tipu tijela, performansama, plodnosti, boji. To im omogućava da se razlikuju od takvih drugih pasmina. U rasi mora postojati dovoljan broj životinja, inače je mogućnost korištenja selekcije ograničena, brzo dovodi do prisilnog srodnog parenja i, kao posljedica, degeneracije rase. Osim visoke produktivnosti i brojnosti, pasmina bi trebala biti prilično rasprostranjena. Time se povećavaju mogućnosti za stvaranje različitih tipova u njemu, što doprinosi njegovom daljem unapređenju. Prirodno-geografski uslovi - karakteristike tla, biljaka, klime, terena i sl. - imaju veliki uticaj na formiranje karakteristika stijena. Kada se životinje dovedu u nove prirodno-klimatske uslove, u njihovim se tijelima događaju fiziološke promjene, koje su u nekim slučajevima duboke, u drugima su višespratne. Restrukturiranje tjelesnih sistema je dublje, što je veća razlika između novih i prethodnih uslova postojanja. Proces prilagođavanja životinja novim uslovima postojanja naziva se aklimatizacija, može trajati nekoliko generacija.

Biljna sorta - grupa kultiviranih biljaka koje su kao rezultat selekcije dobile određeni skup karakteristika (korisno ili dekorativno) koji razlikuju ovu grupu biljaka od drugih biljaka iste vrste. Svaka biljna sorta ima jedinstveno ime i zadržava svojstva nakon višestrukog uzgoja.

Soj mikroorganizama - čista kultura određene vrste mikroorganizama čije su morfološke i fiziološke karakteristike dobro proučene. Sojevi se mogu izolovati iz različitih izvora (zemlja, vode, hrane) ili iz istog izvora u različito vrijeme. Dakle, ista vrsta bakterija, kvasac, mikroskopske gljive mogu imati veliki broj sojeva koji se razlikuju po brojnim svojstvima, na primjer, osjetljivost na antibiotike, sposobnost stvaranja toksina, enzima i drugih faktora. Sojevi mikroorganizama koji se koriste u industriji za mikrobiološku sintezu proteina (posebno enzima), antibiotika, vitamina, organskih kiselina itd., mnogo su produktivniji (kao rezultat selekcije) od divljih sojeva.

Pasmine, sorte, sojevi ne mogu postojati bez stalne pažnje osoba. Svaku sortu, pasminu, soj karakteriše određena reakcija na uslove okoline. To znači da se njihove pozitivne osobine mogu manifestovati samo pri određenom intenzitetu faktora sredine. Naučnici u naučnim i praktičnim ustanovama sveobuhvatno istražuju svojstva novih rasa i sorti i provjeravaju njihovu pogodnost za upotrebu u određenoj klimatskoj zoni, odnosno provode njihovo zoniranje. Zoniranje niya - skup mjera usmjerenih na provjeru usklađenosti kvaliteta određenih pasmina ili sorti sa uslovima određene prirodne zone, što je neophodan uslov za njihovu racionalnu upotrebu na teritoriji bilo koje zemlje. Najbolji za upotrebu u određenoj klimatskoj zoni je zonirano sorte, pasmine, čija se pozitivna svojstva mogu manifestirati samo pod određenim uvjetima.

Pitanje 1. Šta je selekcija?
Odabir je nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih sorti biljaka, pasmina životinja i sojeva mikroorganizama. Istovremeno, sam proces stvaranja sorti, pasmina i sojeva naziva se selekcija. Teorijska osnova za selekciju je genetika. Hiljade različitih rasa i sorti stvorene su selekcijom od oko 150 vrsta kultiviranih biljaka i 20 vrsta domaćih životinja. Selekcija je zamijenila spontane, svakodnevne metode držanja i uzgoja biljaka i životinja koje su ljudi koristili hiljadama godina.
Uzgajivači istražuju specifične obrasce evolucije domaćih životinja i kultiviranih biljaka, nastalih pod usmjeravajućim utjecajem čovjeka.

Pitanje 2. Kako se zove rasa, sorta, soj?
Pasmina, sorta ili soj je skup jedinki iste vrste, koje je čovjek umjetno stvorio i karakterizirana određenim nasljednim svojstvima. Svi organizmi ovog skupa imaju skup genetski utvrđenih morfoloških i fizioloških karakteristika. To znači da su svi ključni geni homozigotni i da se ne dolazi do cijepanja tokom niza generacija. Pasmine, sorte i sojevi mogu maksimizirati svoje korisne kvalitete za ljude samo u uvjetima za koje su stvoreni.

Pitanje 3. Koje su glavne metode uzgoja koje poznajete?
Glavne metode uzgoja su selekcija i hibridizacija.
Odabir- ovo je izbor u svakoj generaciji jedinki sa određenim osobinama u svrhu njihovog naknadnog ukrštanja. Selekcija se obično vrši kroz nekoliko uzastopnih generacija. Razlikovati masovnu i individualnu selekciju.
Hibridizacija- ovo je usmjereno ukrštanje određenih jedinki radi dobijanja novih ili konsolidacije potrebnih osobina kako bi se uzgojila još nepostojeća rasa (sorta) ili očuvala svojstva postojećeg skupa jedinki. Hibridizacija je intraspecifična i interspecifična (distantna).

Pitanje 4. Šta je masovna selekcija, individualna selekcija?
Masovna selekcija se zasniva na fenotipskim osobinama i obično se koristi u biljnoj proizvodnji kada se radi sa unakrsno oprašujućim biljkama. Ako su potrebne osobine populacije (na primjer, težina sjemena) poboljšane, onda se masovna selekcija za fenotip može smatrati djelotvornom. Na taj način su stvorene mnoge sorte kultiviranih biljaka. U slučaju selekcije mikroorganizama može se koristiti samo masovna selekcija.
Individualnim odabirom odabiru se pojedinačne jedinke, a potomci svake od njih se proučavaju i prate kroz nekoliko generacija. To omogućava određivanje genotipova jedinki i korištenje za dalju selekciju onih organizama koji imaju optimalnu kombinaciju osobina i svojstava korisnih za ljude. Kao rezultat, dobivaju se sorte i pasmine s visokom ujednačenošću i postojanošću osobina, budući da su svi pojedinci uključeni u njih potomci malog broja roditelja. Na primjer, neke rase mačaka i vrste ukrasnih biljaka rezultat su jedne mutacije (tj. izmijenjenog genotipa jednog pretka).

Pitanje 5. Koje poteškoće nastaju prilikom postavljanja međuvrsnih križeva?
Ukrštanje među vrstama moguće je samo za biološki srodne vrste (konj i magarac, tvor i kurac, lav i tigar). Međutim, čak i u ovom slučaju, hibridi, iako ih karakteriše heterozis (odnosno, superiorni su u svojim svojstvima u odnosu na roditelje), često se ispostavljaju neplodnim ili niskoplodnim. Razlog tome leži u nemogućnosti konjugacije kromosoma različitih bioloških vrsta, zbog čega dolazi do kršenja mejoze i ne formiraju se gamete. Za rješavanje ovog problema koriste se različite tehnike. Konkretno, kako bi se dobio plodni hibrid kupusa i rotkvice, uzgajivač GD Karpechenko koristio je metodu poliploidizacije. Ukrštao je ne diploidne, već tetraploidne biljke. Kao rezultat toga, u prvoj profazi mejoze (profaza I), hromozomi koji pripadaju istoj vrsti mogli su formirati bivalente. Podjela se odvijala normalno i formirane su punopravne gamete. Ovaj eksperiment je postao važna faza u razvoju uzgoja.

Oplemenjivanje je nauka o poboljšanju individualnih kvaliteta životinja i biljaka potrebnih ljudima, kao i o uzgoju novih sorti biljaka, pasmina životinja, sojeva mikroorganizama. Za stvaranje sorti koriste se metode uzgoja biljaka.

Odabir

Većina biljaka koje moderno čovečanstvo jede su proizvodi selekcije (krompir, paradajz, kukuruz, pšenica). Vekovima su ljudi uzgajali divlje biljke, prelazeći sa sakupljanja na poljoprivredu.

Oblasti odabira su:

• visoka produktivnost;
• hranljiva vrednost biljaka (npr. sadržaj proteina u pšenici);
• poboljšan ukus;
• otpornost useva na vremenske uslove;
• rano sazrevanje plodova;
• intenzitet razvoja (na primjer, "reakcija" na gnojidbu ili zalijevanje).

Rice. 1. Poređenje divljeg i poljoprivrednog kukuruza.

Uzgoj je riješio probleme nestašice hrane i nastavlja da se razvija uvođenjem tehnika genetskog inženjeringa. Uzgajivači ne samo da poboljšavaju okus i povećavaju nutritivnu vrijednost biljaka, već ih čine zdravim, bogatim vitaminima i hemijskim elementima važnim za metabolizam.

Za uspješnu selekciju potrebno je razumjeti obrasce nasljeđivanja osobina, osobine uticaja okoline, morfološke strukture i načine razmnožavanja gajenih biljaka.

Metode

Glavne metode uzgoja su:

TOP-4 člankakoji je čitao uz ovo

• umjetna selekcija- čovjekov izbor najvrednijih usjeva za uzgoj;
• hibridizacija- proces dobijanja potomstva ukrštanjem različitih genetskih oblika;
• umjetna mutageneza- vršenje promjena u DNK.

Umjetna selekcija uključuje dvije vrste - individualnu (prema genotipu) i masovnu (po fenotipu).

U prvom slučaju važni su specifični kvaliteti biljaka, u drugom se biraju najprilagođenije jedinke.

Postoje dvije vrste hibridizacije:

• intraspecifične ili blisko povezane - inbreeding;
• udaljeni (interspecifični) - outbreeding.

Klasične metode oplemenjivanja biljaka opisane su u tabeli.

Metoda	Suština	Primjeri
Individualni odabir	Izvodi se u odnosu na samooplodne biljke. Uzgoj pojedinačnih jedinki sa potrebnim kvalitetima i dobijanje poboljšanog potomstva od njih	Pšenica, ječam, grašak
Masovna selekcija	Izvodi se u odnosu na unakrsno oprašene biljke. Biljke se masovno ukrštaju. Od dobivenog potomstva odabiru se najbolji primjerci i ponovno ukrštaju. Može se ponavljati dok se ne oplemene željeni kvaliteti biljaka	Suncokret
Inbreeding	Javlja se tokom samooprašivanja unakrsnooprašivih biljaka. Kao rezultat, dobivaju se čiste (homozigotne) linije koje fiksiraju rezultirajuću osobinu. Dolazi do smanjenja vitalnosti (inbred depresija), jer potomci postepeno prelaze u homozigotno recesivno stanje	Sorte krušaka, jabuka
Outbreeding	Ukrštaju se različite vrste, potomci su obično sterilni, jer prilikom ukrštanja, mejoza je poremećena, gamete se ne formiraju. U prvoj generaciji se uočava efekat heteroze - superiornost potomstva nad roditeljskim oblicima zbog formiranja heterozigotnih gena. Što su roditelji udaljeniji u srodstvu, heteroza je izraženija.	Hibridi pšenice i raži (tritikale), ribizle i ogrozda (jošta)
Mutageneza	Biljke su izložene jonizujućem zračenju, laserskom zračenju, hemijskim ili biološkim efektima, što rezultira mutacijama. Najčešće na taj način razvijaju otpornost na bolesti i štetočine. Metoda je poboljšana genetskim inženjeringom - željeni gen se može "uključiti" ili "isključiti" ručno bez gubitka drugih korisnih osobina	Sorte pšenice

Rice. 2. Primjeri hibrida.

Neuspješno iskustvo uzgoja - Sosnovsky hogweed. Biljka je uzgajana kao hrana za stoku. Međutim, kasnije se pokazalo da nova svinja lako prodire u ekosisteme, istiskujući prirodne biljke, a sadrži i tvari koje povećavaju osjetljivost na ultraljubičasto svjetlo. U dodiru sa kožom, sok izaziva opekotine od sunca.

Rice. 3. Sosnovsky's hogweed.

Šta smo naučili?

Iz lekcije smo naučili za šta je potreban uzgoj i koje metode se koriste u oplemenjivanju biljaka. Razmotrili smo klasične metode selekcije - individualnu i masovnu selekciju, intraspecifičnu i udaljenu hibridizaciju, mutagenezu.

Testirajte po temi

Procjena izvještaja

Prosječna ocjena: 4.6. Ukupno primljenih ocjena: 369.

Odabir- nauka koja razvija načine za stvaranje novih i poboljšanje postojećih sorti biljaka, životinjskih pasmina i sojeva mikroorganizama.

Stvaranje novih sorti i pasmina temelji se na tako važnim svojstvima živog organizma kao što su nasljednost i varijabilnost. Zato je genetika - nauka o varijabilnosti i nasljednosti organizama - teorijska osnova selekcije.

Sa svojim zadacima i metodama, selekcija je čvrsto utemeljena na zakonima genetike, važno je područje praktične upotrebe zakona koje je uspostavila genetika. Istovremeno, selekcija se zasniva na dostignućima drugih nauka. Danas je genetika dostigla nivo svrsishodnog dizajna organizama sa potrebnim osobinama i svojstvima.

Raznolikost, rasa i soj- stabilna grupa organizama, umjetno stvorenih od strane čovjeka i koja ima određene nasljedne karakteristike.

Sve jedinke u okviru rase, sorte i soja imaju slične, nasledno fiksirane morfološke, fiziološke, biohemijske i ekonomske karakteristike i svojstva, kao i isti tip odgovora na faktore sredine.

Glavna područja odabira:

visoka produktivnost biljnih sorti, plodnost i produktivnost pasmina životinja;

poboljšanje kvaliteta proizvoda (na primjer, okus, izgled voća i povrća, hemijski sastav zrna - sadržaj proteina, glutena, esencijalnih aminokiselina itd.);

fiziološka svojstva (ranozrelost, otpornost na sušu, zimska otpornost, otpornost na bolesti, štetočine i nepovoljne klimatske uslove).

uzgoj pasmina otpornih na stres (za uzgoj u uvjetima velike gužve - na peradarskim farmama, farmama itd.);

uzgoj krzna;

uzgoj ribe - uzgoj ribe u umjetnim akumulacijama.

RAZLIKA KULTURNIH OBLIKA OD DIVLJIH

Kulturni oblici	Divlje forme
razvijaju se osobine koje su korisne za ljude i često štetne u prirodnim uslovima	prisustvo znakova koji su nezgodni za ljude (agresivnost, bodljikavost, itd.)
visoka produktivnost	niska produktivnost (sitni plodovi; mala težina, proizvodnja jaja, prinos mlijeka)
lošije se prilagođavaju promjenjivim uvjetima okoline	visoka prilagodljivost
nemaju sredstva za zaštitu od grabežljivaca i štetočina (gorke ili otrovne tvari, trnje, trnje itd.)	prisustvo prirodnih zaštitnih uređaja koji povećavaju vitalnost, ali su nezgodni za ljude

osnovne metode uzgoja

Osnovne metode uzgoja:

izbor roditeljskih parova

izbor

hibridizacija

umjetna mutageneza

Izbor roditeljskih parova

Ova metoda se prvenstveno koristi u uzgoju životinja, jer životinje karakterizira spolno razmnožavanje i malo potomstva.

Uzgoj nove rase je dugotrajan proces koji zahtijeva velike materijalne troškove. To može biti namjerno pribavljanje određenog eksterijer(skup fenotipskih osobina), povećana mliječnost, sadržaj masti u mlijeku, kvalitet mesa itd.

Uzgajane životinje ocjenjuju se ne samo po izgledu, već i po porijeklu i kvaliteta potomstva... Stoga je potrebno dobro poznavati njihov pedigre. U uzgojnim farmama, prilikom odabira proizvođača, uvijek se vodi evidencija rodovnika u kojoj se procjenjuju eksterijerne karakteristike i produktivnost roditeljskih oblika kroz niz generacija.

djela I. V. Michurina

Selekcioni rad zauzima posebno mesto u praksi unapređenja voćarskih i jagodičastih kultura. I. V. Michurin. Veliku važnost pridavao je odabiru roditeljskih parova za ukrštanje. Pritom nije koristio lokalne samonikle sorte (budući da su imale postojanu nasljednost, a hibrid je obično odstupao prema divljem roditelju), već je uzimao biljke iz drugih, udaljenih geografskih mjesta i ukrštao ih među sobom.

Važna karika u Michurinovom radu bila je svrsishodno obrazovanje hibridne sadnice: u određenom periodu njihovog razvoja stvoreni su uslovi za dominaciju osobina jednog od roditelja i potiskivanje osobina drugog, odnosno efektivnu kontrolu dominacije osobina (različiti načini obrade, gnojidba, kalemljenje u krošnju druge biljke itd.).

Mentorska metoda- odgoj na dionici. Kao potomak, Michurin je uzeo i mladu biljku i pupoljke sa zrelog voćnog drveta. Ova metoda je uspjela dati željenu boju plodu hibrida trešnje i trešnje pod nazivom "Krasa Severa".

Michurin je također koristio udaljenu hibridizaciju. Dobio je osebujan hibrid trešnje i trešnje - cerapadus, kao i hibrid trna i šljive, jabuke i kruške, breskve i kajsije. Sve sorte Michurin podržane su vegetativnim razmnožavanjem.

Odabir

Umjetna selekcija- očuvanje za dalju reprodukciju jedinki sa osobinama od interesa za odgajivača. Oblici selekcije: masovni i pojedinačni.

Intuitivna (nesvesna) selekcija- najstariji oblik selekcije, koji je koristio drevni čovjek: selekcija jedinki po fenotipu, tj. sa najkorisnijim kombinacijama funkcija.

Metodički odabir- odabir za reprodukciju jedinki sa jasno definisanim osobinama, prema namjeni i uzimajući u obzir njihove fenotipove i genotipove.

Masovna selekcija- eliminacija iz reprodukcije jedinki koje nemaju vrijedne osobine, ili imaju nepoželjne osobine (na primjer, agresivne).

Masovna selekcija može biti učinkovita ako se odaberu kvalitativne, lako naslijeđene i lako prepoznatljive osobine. Masovna selekcija se obično provodi među biljkama koje se međusobno oprašuju. U ovom slučaju, uzgajivači odabiru biljke prema fenotipu sa osobinama koje ih zanimaju. Nedostatak masovne selekcije je taj što uzgajivač možda neće uvijek moći odrediti najbolji genotip prema fenotipu.

Individualni odabir- odabir pojedinačnih jedinki sa karakteristikama od interesa za osobu i dobijanje potomstva od njih.

Individualna selekcija je efikasnija u odabiru jedinki prema kvantitativnim osobinama koje je teško naslijediti. Ova vrsta selekcije omogućava tačnu procjenu genotipa zbog analize nasljeđivanja osobina u potomstvu. Individualna selekcija se koristi u odnosu na samooplodne biljke (sorte pšenice, ječma, graška itd.).

Hibridizacija

U uzgoju životinja uglavnom se koriste dvije metode ukrštanja: inbreeding i outbreeding.

Inbreeding- ukrštanje blisko povezanih oblika: braća i sestre ili roditelji i potomci se koriste kao početni oblici.

Rezultat: dobijanje homozigotnih organizama → dekompozicija originalnog oblika na više čistih linija.

Protiv: smanjena održivost (recesivni homozigoti često nose nasljedne bolesti).

Takvo ukrštanje je u određenoj mjeri slično samooprašivanju kod biljaka, što također dovodi do povećanja homozigotnosti i, kao posljedica, konsolidacije ekonomski vrijednih osobina u potomstvu. U ovom slučaju, homozigotizacija za gene koji kontrolišu proučavano svojstvo se odvija brže, što se bliže srodno ukrštanje koristi za inbreeding. Međutim, homozigotizacija tokom inbreedinga, kao iu slučaju biljaka, dovodi do slabljenja životinja, smanjuje njihovu otpornost na uticaje okoline i povećava morbiditet.

U uzgoju, inbreeding je obično samo jedan korak u poboljšanju rase. Nakon toga slijedi ukrštanje različitih interlinearnih hibrida, uslijed čega se neželjeni recesivni aleli prenose u heterozigotno stanje i primjetno se smanjuju štetne posljedice bliskog ukrštanja.

Outbreeding- nepovezano ukrštanje između jedinki iste pasmine ili različitih rasa životinja unutar iste vrste.

Rezultat: dobijanje velikog broja heterozigotnih organizama → očuvanje korisnih kvaliteta i povećanje njihovog izražaja u nizu budućih generacija.

Daleka hibridizacija - dobijanje međuvrsnih i međuvrsnih hibrida.

Daljinska hibridizacija u uzgoju životinja se koristi mnogo rjeđe nego u uzgoju biljaka.

Interspecifični i intergenerički hibridi životinja i biljaka najčešće su sterilni, jer je poremećena mejoza i ne dolazi do gametogeneze. Istovremeno, vraćanje plodnosti kod životinja je teži zadatak, jer je nemoguće dobiti poliploide na osnovu umnožavanja broja kromosoma u njima.

Prevazilaženje neplodnosti međuvrsnih hibrida biljaka prvi put je postigla sovjetska genetika ranih 1920-ih. G. D. Karpechenko pri ukrštanju rotkvice i kupusa. Ova umjetna biljka nije bila poput rotkvice ili kupusa. Mahune su zauzimale, takoreći, srednji položaj i sastojale su se od dvije polovine, od kojih je jedna podsjećala na mahunu kupusa, a druga na rotkvu. Svaki od originalnih oblika imao je 9 hromozoma u zametnim ćelijama. U ovom slučaju, ćelije hibrida dobijene od njih imale su 18 hromozoma. Ali neka jajašca i polenova zrna sadržavali su svih 18 hromozoma (diploida), a kada su ukrštani, nastala je biljka sa 36 hromozoma, koja se pokazala plodnom. Ovo je dokazalo mogućnost upotrebe poliploida za prevazilaženje neoplodnje i steriliteta tokom udaljene hibridizacije.

Dešava se da su osobe samo jednog pola neplodne. Na primjer, kod hibrida planinskog bika jaka i goveda oni su sterilni. (sterilno) mužjaci i ženke su plodni (plodna).

Ali ponekad se gametogeneza u udaljenim hibridima odvija normalno, što je omogućilo dobivanje novih vrijednih pasmina životinja. Primjer su archaromerinos, koji, kao i argali (planinske ovce), mogu da pasu visoko u planinama, a kao merino, daju dobru vunu. Plodni hibridi dobijeni su ukrštanjem lokalnog (indijskog) goveda sa zebuom. Ukrštanjem beluge i sterlete dobijen je plodan hibrid - bester, tvor i mink - honorik, produktivan je hibrid šarana i karasa.

U prirodi postoje hibridi zebre i konja (zebroid), bizona i bizona (bizon), tetrijeba i jarebice (mezhnyak), zeca i bijelog zeca (manžeta), samura i lisice (kidus), kao i tigar i lav (ligr ).

Primjeri međugeneričkih hibrida biljaka uključuju hibrid pšenice i raži (tritikale), hibrid pšenice i pšenične trave, hibrid ribizle i ogrozda (jošta), hibrid rutabage i krmnog kupusa (kuuzika), hibride zimnice i zimnice. zeljasti i drvoliki paradajz itd...

Heteroza- fenomen povećane vitalnosti, produktivnosti, plodnosti hibrida prve generacije, nadmašujući oba roditelja u ovim parametrima.

Već od druge generacije heterotični efekat nestaje. Očigledno, to je zbog smanjenja broja heterozigotnih organizama i povećanja udjela homozigota.

Klasični primjeri manifestacije heterozisa su mazga (hibrid kobile i magarca) i kos (hibrid konja i magarca) (sl. 1, 2). One su snažne, izdržljive životinje koje se mogu koristiti u mnogo težim uvjetima od njihovih roditeljskih oblika.

Rice. 1. Mazga Fig. 2. Loshak

Njihov životni vijek je znatno duži od životnog vijeka roditeljskih vrsta.

Konj je manji od mazge i tvrdoglav je, stoga je manje pogodan za korištenje u ljudskim ekonomskim aktivnostima.

Heteroza se široko koristi u industrijskom uzgoju peradi, na primjer - brojlerski pilići, koji se odlikuju vrlo brzim rastom. Pileći brojler - konačni hibrid dobiven ukrštanjem nekoliko linija različitih rasa pilića (mesnih roditeljskih oblika), testiran na kompatibilnost. U početku su za ovaj krst korišteni korniški (kao očinski oblik) i bijeli Plymouth Rock (kao materinski oblik).

umjetna mutageneza

Umjetna mutageneza se najčešće koristi kao metoda oplemenjivanja biljaka. Zasniva se na upotrebi fizičkih i hemijskih mutagena za dobijanje biljnih oblika sa izraženim mutacijama. Takvi oblici se dalje koriste za hibridizaciju ili selekciju.

U uzgoju biljaka ima široku primjenu poliploidija.

Poliploidija- povećanje broja setova hromozoma u ćelijama tela, višestruko od haploidnog (jednog) broja hromozoma; tip genomske mutacije.

Zametne ćelije većine organizama su haploidne (sadrže jedan set hromozoma - n), somatske su diploidne (2n). Organizmi čije ćelije sadrže više od dva seta hromozoma nazivaju se poliploidi, tri seta su triploidi (3n), četiri su tetraploidi (4n) itd. Najčešći organizmi sa više od dva seta hromozoma su tetraploidi, heksaploidi (6n) itd. .

Poliploidi sa neparnim brojem hromozomskih skupova (triploidi, pentaploidi itd.) obično ne daju potomstvo (sterilno), budući da zametne ćelije koje formiraju sadrže nekompletan skup hromozoma - a ne višestruki od haploidnog.

pojava poliploidije

Poliploidija može nastati kada se hromozomi ne razilaze tokom mejoze. U ovom slučaju, zametna stanica prima kompletan (nereducirani) set hromozoma somatske ćelije (2n). Kada se takva gameta spoji sa normalnom (n), nastaje triploidna zigota (3n) iz koje se razvija triploid. Ako obje gamete nose diploidni uzorak, nastaje tetraploid. Poliploidne ćelije mogu nastati u tijelu tijekom nepotpune mitoze: nakon duplikacije hromozoma, možda neće doći do diobe ćelije i u njoj se pojavljuju dva seta hromozoma. U biljkama, tetraploidne ćelije mogu dovesti do tetraploidnih izdanaka, čiji će cvjetovi proizvoditi diploidne gamete umjesto haploidnih. Sa samooprašivanjem može nastati tetraploid, a sa normalnom gametom, triploid. Prilikom vegetativnog razmnožavanja biljaka očuvana je ploidnost izvornog organa ili tkiva.

Zahvaljujući poliploidiji, razvijene su visokorodne poliploidne sorte šećerne repe, pamuka, heljde itd. Poliploidne biljke su često održivije i plodnije od normalnih diploida. O njihovoj većoj otpornosti na hladnoću svjedoči povećanje broja poliploidnih vrsta na visokim geografskim širinama i u visokim planinama.

Budući da poliploidni oblici često imaju vrijedne ekonomske osobine, umjetna poliploidizacija se koristi u biljnoj proizvodnji kako bi se dobio početni oplemenjivački materijal.

Eksperimentalna proizvodnja poliploida usko je povezana s umjetnom mutagenezom. U tu svrhu koriste se posebni mutageni (na primjer, alkaloid kolhicin), koji remete razdvajanje hromozoma u mitozi i mejozi.

Dobijeni su produktivni poliploidi raži, heljde, šećerne repe i drugih gajenih biljaka; sterilni triploidi lubenice, grožđa, banane popularni su zbog plodova bez sjemenki.

Upotreba udaljene hibridizacije u kombinaciji sa umjetnom poliploidizacijom omogućila je domaćim znanstvenicima da dobiju plodne poliploidne hibride biljaka (G. D. Karpechenko, hibrid-tetraploid rotkvice i kupusa) i životinja (B. L. Astaurov, hibridni tetraploid svilene bube).

Silkworms Astaurov

Slučajevi prirodne poliploidije kod životinja su vrlo rijetki. Međutim, akademik BL Astaurov je razvio metodu za umjetnu proizvodnju poliploida iz interspecifičnog hibrida svilenih buba Bombyx mori i B. mandarina. Obje ove vrste imaju n = 28 hromozoma.

Prilikom sinteze tetraploida korištena je metoda umjetne partenogeneze. Prvo su dobijeni partenogenetski poliploidi B. mori - 4 n, 6 n. Sve dobijene jedinke su se ispostavile kao plodne (fertilne) ženke.

Zatim su partenogenetske ženke B. mori (4n) ukrštene sa mužjacima druge vrste, B. mandarina (2n). U potomstvu od takvog križanja pojavile su se triploidne ženke 2n B. mori + 1 n B. mandarina.

Ove ženke, sterilne u normalnim uslovima, razmnožavaju se partenogenezom. Istovremeno, partenogenetski, ponekad se javlja i 6n ženki (4n B. mori + 2n B. mandarina).

U potomstvu od ukrštanja ovih ženki sa 2n mužjaka B. mandarina, odabrano je 4n oblika oba pola sa udvostručenim setom hromozoma svake vrste (2n B. mori + 2n B. mandarina).

Ako je hibrid 1n B. mori + 1n B. mandarina bio sterilan, tada se pokazalo da je tetraploid (4n) plodan i da je nakon uzgoja dao plodno potomstvo. Tako je uz pomoć poliploidije bilo moguće sintetizirati novi oblik svilene bube.

biotehnologija

Biotehnologija- nauka koja proučava mogućnost modifikacije bioloških organizama kako bi se zadovoljile ljudske potrebe.

Primjena biotehnologije (slika 3):

proizvodnja lijekova, đubriva, bioloških sredstava za zaštitu bilja;

biološki tretman otpadnih voda;

dobivanje vrijednih metala iz morske vode;

korekcija i korekcija genetskih patologija.

Rice. 3. Mogućnosti biotehnologije

Na primjer, uključivanje u genom E. coli gena odgovornog za stvaranje inzulina kod ljudi omogućilo je uspostavljanje industrijske proizvodnje ovog hormona (slika 4).

Rice. 4. Biotehnologija proizvodnje inzulina

Metode genetskog i ćelijskog inženjeringa se uspješno primjenjuju u biotehnologiji.

GENSKO I ĆELIČNO INŽENJERSTVO

Genetski inženjering- veštačka, svrsishodna promena genotipa mikroorganizama u cilju dobijanja useva sa unapred određenim osobinama.

Istraživanja genetskog inženjeringa ne protežu se samo na mikroorganizme, već i na ljude. Posebno su relevantni u liječenju bolesti povezanih s poremećajima u imunološkom sistemu, u sistemu koagulacije krvi, u onkologiji.

Glavna metoda genetskog inženjeringa: izolacija potrebnih gena, njihovo kloniranje i uvođenje u novo genetsko okruženje. Na primjer, uvođenje određenih gena uz pomoć plazmida u organizam bakterije za njenu sintezu određenog proteina (slika 5).

Rice. 5. Primjena genetskog inženjeringa

Glavne faze rješavanja problema genetskog inženjeringa su sljedeće:

Dobivanje izolovanog gena.

Uvođenje gena u vektor (plazmid) za prijenos u tijelo.

Prenos vektora sa genom (rekombinantni plazmid) u modifikovani organizam.

Transformacija tjelesnih ćelija.

Odabir genetski modificiranih organizama i eliminacija onih koji nisu uspješno modificirani.

Cell engineering je pravac u nauci i oplemenjivačkoj praksi koji proučava metode hibridizacije somatskih ćelija koje pripadaju različitim vrstama, mogućnost kloniranja tkiva ili celih organizama iz pojedinačnih ćelija.

Uključuje kultivaciju i kloniranje ćelija na posebno odabranim podlogama, staničnu hibridizaciju, transplantaciju ćelijskih jezgara i druge mikrohirurške operacije za "rastavljanje" i "sastavljanje" (rekonstrukciju) održivih ćelija iz zasebnih fragmenata.

Trenutno je moguće dobiti hibride između ćelija životinja koje su udaljene u svom sistematskom položaju, na primjer, miš i piletina. Somatski hibridi se široko koriste kako u naučnim istraživanjima tako i u biotehnologiji.

Za dešifriranje ljudskog genoma korištene su hibridne stanice izvedene iz stanica čovjeka i miša te ljudskih i kineskih hrčaka.

Hibridi između tumorskih stanica i limfocita imaju svojstva obje roditeljske stanične linije: dijele se neograničeno i mogu proizvoditi određena antitijela. Takva antitijela se koriste u terapijske i dijagnostičke svrhe u medicini.

U embriologiji se organizmi koriste za proučavanje procesa diferencijacije ćelija i tkiva tokom ontogeneze. himere, sastavljen od ćelija sa različitim genotipovima. Nastaju povezivanjem ćelija različitih embrija u ranim fazama njihovog razvoja.

Kloniranje životinja- Druga metoda ćelijskog inženjeringa: jezgro somatske ćelije se transplantira u jajnu ćeliju bez jezgra, nakon čega slijedi uzgoj embrija u odrasli organizam.

Prednost ćelijskog inženjeringa je što vam omogućava da eksperimentišete sa ćelijama, a ne sa celim organizmima.

Tehnike ćelijskog inženjeringa se često koriste u sprezi sa genetskim inženjeringom.

djela N. I. Vavilova

Nikolaj Ivanovič Vavilov - ruski genetičar, uzgajivač biljaka, geograf.

NI Vavilov je organizovao 180 ekspedicija (20-30 godina XX veka) u najnepristupačnije i često najopasnije regione sveta u cilju proučavanja raznolikosti i geografske rasprostranjenosti kultivisanih biljaka.

Sakupio je jedinstvenu, najveću svjetsku kolekciju kultiviranih biljaka (do 1940. kolekcija je uključivala 300.000 uzoraka), koje se godišnje umnožavaju u kolekcijama Sveruskog instituta za biljnu industriju Vavilov (VIR) i široko ih koriste odgajivači kao izvorni materijal za stvaranje novih sorti žitarica, voća, povrća, industrijskih, ljekovitih i drugih usjeva.

Stvorio je doktrinu biljnog imuniteta.

doktrina biljnog imuniteta

NI Vavilov je podijelio imunitet biljaka na strukturni (mehanički) i hemijski. Mehanička imunost biljaka je posljedica morfoloških karakteristika biljke domaćina, posebno prisustva zaštitnih uređaja koji sprječavaju prodor patogena u biljno tijelo. Hemijski imunitet zavisi od hemijskih karakteristika biljke.

Zakon homolognog niza nasljedne varijabilnosti: genetski bliske vrste i rodovi imaju gene koji daju slična svojstva. Dakle, moguće je predvidjeti prisustvo osobina kod drugih vrsta poznatog roda.

Otkrio je da je najveća raznolikost oblika ove vrste koncentrisana u onim područjima gdje je ova vrsta nastala. N.I. Vavilov je izdvojio 8 centara porijekla gajenog bilja.

Centri porijekla gajenih biljaka

Centri porijekla gajenih biljaka- geografska područja koja su dom divljih predaka kultiviranih biljaka.

Centri porijekla najvažnijih kultivisanih biljaka vezani su za drevna civilizacijska središta i mjesto primarnog uzgoja i selekcije biljaka. Slična žarišta pripitomljavanja (centri pripitomljavanje) identifikovane kod domaćih životinja.

Identificirano je osam centara porijekla kultivisanih biljaka (slika 6):

1. Mediteran (špargle, masline, kupus, luk, djetelina, mak, cvekla, šargarepa).

2. Zapadna Azija (smokve, bademi, grožđe, šipak, lucerna, raž, dinja, ruža).

3. Centralnoazijski (slanutak, kajsije, grašak, kruške, sočivo, lan, beli luk, meka pšenica).

4. Indo-malajski (citrusi, hlebno voće, krastavac, mango, crni biber, kokos, banana, patlidžan).

5. Kineski (proso, rotkvica, trešnja, jabuka, heljda, šljiva, soja, dragun).

6. Centralna Amerika (buča, pasulj, kakao, avokado, makhorka, kukuruz, slatki krompir, pamuk).

7. Južnoamerički (duvan, ananas, paradajz, krompir).

8. Abesinski centar (banana, kafa, sirak, durum pšenica).

U kasnijim radovima N. I. Vavilova, bliskoistočni i centralnoazijski centri su spojeni u centar jugozapadne Azije.

Rice. 6. Centri porijekla gajenih biljaka

Trenutno postoji 12 primarnih centara porijekla gajenih biljaka.