Εκτροφή: χαρακτηριστικά μεθόδων και επιτευγμάτων. Εκτροφή: Χαρακτηρισμός Μεθόδων και Επιτευγμάτων Ερωτήσεις για Ανασκόπηση και Εργασίες



1. Τι ονομάζεται ποικιλία, ράτσα, στέλεχος;

Μια φυλή, ποικιλία, στέλεχος είναι ένας τεχνητά αποκτημένος πληθυσμός ζώων, φυτών, μυκήτων και βακτηρίων με τα απαραίτητα για τον άνθρωπο χαρακτηριστικά.

2. Ποια χαρακτηριστικά είναι χαρακτηριστικά των ετερωτικών οργανισμών;

Οι ετεροτικοί οργανισμοί χαρακτηρίζονται από την υπεροχή της πρώτης γενιάς υβριδίων σε μια σειρά από χαρακτηριστικά και ιδιότητες έναντι των δύο μητρικών μορφών.

3. Ποια είναι η σχέση τεχνητής επιλογής και αναπαραγωγής;

Η τεχνητή επιλογή είναι η επιλογή από ένα άτομο από τα πιο πολύτιμα άτομα ζώων και φυτών ενός συγκεκριμένου είδους, ράτσας ή ποικιλίας για να αποκτήσει από αυτούς απογόνους με τις επιθυμητές ιδιότητες. Είναι στην καρδιά της επιλογής. Η αναπαραγωγή είναι μια επιστήμη που μελετά τα βιολογικά θεμέλια και τις μεθόδους δημιουργίας και βελτίωσης φυλών ζώων, φυτικών ποικιλιών και στελεχών μικροοργανισμών.

4. Τι ρόλο παίζει η επιλογή των μικροοργανισμών στην εθνική οικονομία;

Οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας (στην αρτοποιία και την οινοποίηση, στην παραγωγή κτηνοτροφικών πρωτεϊνών, προϊόντων γαλακτικού οξέος, αντιβιοτικών, βιταμινών, ορμονών, αμινοξέων, ενζύμων), στη γεωργία (στην παραγωγή ενσίρωσης), για βιολογικά φυτά προστασία και επεξεργασία λυμάτων. Από αυτή την άποψη, αναπτύσσεται η βιομηχανική μικροβιολογία και βρίσκονται σε εξέλιξη εντατικές εργασίες επιλογής για την ανάπτυξη νέων στελεχών μικροοργανισμών με αυξημένη παραγωγικότητα, που παράγουν ουσίες απαραίτητες για τον άνθρωπο.

5. Ποιες είναι οι κύριες μέθοδοι εκτροφής.

Τεχνητή επιλογή, υβριδοποίηση, μεταλλαξιογένεση, πολυπλοειδία.

6. Ονομάστε τις ποικιλίες φυτών φρούτων ή λαχανικών, φυλών ζώων που είναι γνωστές σε εσάς.

Ποικιλία μήλου: Antonovka, Λευκή γέμιση. Λευκό και κόκκινο λάχανο, κουνουπίδι και λαχανάκια Βρυξελλών.

resheba.com

Εξηγήστε γιατί μια ποικιλία, φυλή ή στέλεχος δεν μπορεί να θεωρηθεί ξεχωριστό είδος;

Είδη - ένα σύνολο ατόμων που χαρακτηρίζονται από κληρονομική ομοιότητα μορφοφυσιολογικών χαρακτηριστικών, διασταυρώνονται ελεύθερα και δίνουν γόνιμους απογόνους, προσαρμοσμένους σε ορισμένες συνθήκες διαβίωσης και καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή (επικράτεια). Ένα είδος είναι μια ταξινομική κατηγορία που χρησιμοποιείται στην ταξινόμηση για τον προσδιορισμό της ποικιλομορφίας της ζωής στη Γη.

Μια ράτσα είναι μια ομάδα ζώων εκτροφής του ίδιου είδους, κοινής προέλευσης, παρόμοιας εξωτερικής όψης, σύστασης, παραγωγικότητας και άλλων οικονομικά χρήσιμων χαρακτηριστικών που μεταβιβάζονται στους απογόνους.

Η ποικιλία είναι μια μορφή (ποικιλία) καλλιεργούμενων φυτών που δημιουργήθηκαν τεχνητά στη διαδικασία αναπαραγωγής, τα οποία έχουν ορισμένες βιολογικές και οικονομικές ιδιότητες κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες ανάπτυξης.

Ένα στέλεχος είναι μια καθαρή καλλιέργεια ενός μικροοργανισμού, που δημιουργείται υπό συνθήκες ελέγχου από ένα αρχικό κύτταρο με τα καθορισμένα χαρακτηριστικά να αποκτώνται κυρίως ως αποτέλεσμα μετάλλαξης.

Η ειδογένεση εμφανίζεται σε φυσικές συνθήκες χωρίς ανθρώπινη επίδραση και ο σχηματισμός φυλών, ποικιλιών και στελεχών είναι οργανισμοί που δημιουργούνται τεχνητά λόγω μεταλλάξεων που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι.

βιολογία.kiev.ua

Απάντηση στην ερώτηση 2 σχετικά με τη βιολογία από το σχολικό βιβλίο του Sivoglazov για την τάξη 10 σχετικά με το θέμα § 32. Εκτροφή: βασικές μέθοδοι και επιτεύγματα

• Ποικιλίες μήλων Antonovka, αχλάδι Severyanka, ράτσες σκύλων: Rottweiler, Miniature Poodle, Collie ...
• Επανεξέταση ερωτήσεων και εργασιών 1. Τι είναι η επιλογή; Επιλογή (από λατ. Selectio - επιλογή) - η επιστήμη της δημιουργίας νέων και της βελτίωσης των υπαρχουσών ποικιλιών φυτών, φυλών ζώων ...
• Τι ονομάζεται φυλή, ποικιλία, στέλεχος; Μια φυλή, ποικιλία ή στέλεχος είναι μια συλλογή ατόμων ενός είδους, που δημιουργήθηκε τεχνητά από τον άνθρωπο και χαρακτηρίζεται από ορισμένους ...
• Ποιες είναι οι κύριες μέθοδοι αναπαραγωγής γνωρίζετε; ...
• Επιλέξτε κριτήρια και συγκρίνετε μαζική και ατομική επιλογή ....
• Ποιες δυσκολίες προκύπτουν κατά τη δημιουργία διαειδικών διασταυρώσεων Ο μακρινός υβριδισμός συνίσταται στη διασταύρωση διαφορετικών ειδών. Στη φυτική παραγωγή με τη βοήθεια απομακρυσμένης κάμψης ...
• Λαμβάνονται και χρησιμοποιούνται διαειδικά υβρίδια στην περιοχή σας; Χρησιμοποιώντας πρόσθετες πηγές πληροφοριών, μάθετε ποια είδη είναι υβρίδια τέτοιοι οργανισμοί ...
• Νομίζω! Θυμηθείτε! 1. Ποιες είναι οι ομοιότητες και πώς διαφέρουν οι μέθοδοι εκτροφής φυτών και ζώων; ...
• Γιατί κάθε περιοχή χρειάζεται διαφορετικές ποικιλίες φυτών και φυλές ζώων; Ποιες ποικιλίες και φυλές είναι χαρακτηριστικές για την περιοχή σας; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματά τους;
• Από τη μεγάλη ποικιλία των ζωικών ειδών που ζουν στη Γη, οι άνθρωποι έχουν επιλέξει σχετικά λίγα είδη για εξημέρωση. Τι πιστεύετε ότι εξηγεί αυτό;Η διαδικασία ενός ...

gdz.ειδικός

Βασικά στοιχεία αναπαραγωγής | Study-Legko.RF - η μεγαλύτερη πύλη μελέτης

Η αναπαραγωγή είναι μια επιστήμη που μελετά τις δυνατότητες απόκτησης νέων φυλών ζώων, ποικιλιών φυτών, στελεχών μικροοργανισμών, με χαρακτηριστικά που είναι απαραίτητα για τον άνθρωπο.

Η φυλή, η ποικιλία και το στέλεχος είναι πληθυσμοί ζώων, φυτών, μικροοργανισμών που δημιουργούνται από τον άνθρωπο με τη βοήθεια μεθόδων επιλογής, οι οποίοι έχουν τα απαραίτητα για τον άνθρωπο χαρακτηριστικά, καθορισμένα από την κληρονομικότητα σε μια σειρά από επόμενες γενιές ατόμων.

Η μαζική επιλογή είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής φυτών, όταν επιλέγεται ένας γενετικά ομοιογενής πληθυσμός ατόμων με τα απαραίτητα χαρακτηριστικά.

Η ατομική επιλογή είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής φυτών, όταν επιλέγονται μεμονωμένα άτομα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.

Η ενδογαμία είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής φυτών, όταν η διατήρηση μιας ποικιλίας αυτογονιμοποιούμενων φυτών πραγματοποιείται με προστασία από την είσοδο γύρης από άλλα φυτά.

Η διασταυρούμενη επικονίαση αυτογονιμοποιούμενων φυτών είναι μια μέθοδος φυτικής γενετικής που στοχεύει στην απόκτηση ποικιλιών με νέα χαρακτηριστικά. Ο υβριδισμός φυτών από απόσταση είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής φυτών κατά την οποία διασταυρώνονται φυτά που ανήκουν σε διαφορετικά είδη.

Η ενδογαμία είναι μια μέθοδος της γενετικής των ζώων, όταν νέες ράτσες ζώων λαμβάνονται με τη διεξαγωγή στενών συγγενών διασταυρώσεων.

Το Outbreeding είναι μια μέθοδος της γενετικής των ζώων, όταν νέες ράτσες ζώων λαμβάνονται με άσχετες διασταυρώσεις.

Η ενδογαμία είναι μια μέθοδος γενετικής ζώων, όταν αποκτώνται νέες ράτσες ζώων διασταυρώνοντας τα καταλληλότερα άτομα της ίδιας ράτσας.

Η δοκιμή απογόνων είναι μια μέθοδος γενετικής ζώων, όταν λαμβάνονται νέες ράτσες ζώων με επιλογή αρσενικών, οι απόγονοι των οποίων θεωρούνται παραγωγικοί για το ένα ή το άλλο χαρακτηριστικό. Τον ίδιο στόχο επιδιώκει η τεχνητή γονιμοποίηση.

Ο υβριδισμός ζώων από απόσταση είναι μια μέθοδος επιλογής ζώων, στην οποία διασταυρώνονται ζώα που ανήκουν σε διαφορετικά είδη.

Η γενετική μηχανική είναι μια μέθοδος γενετικής μικροοργανισμών, η οποία βασίζεται στη μεταφορά γονιδίων από έναν τύπο μικροοργανισμού σε άλλο.

Επιλογή - η επιστήμη της δημιουργίας νέων και της βελτίωσης των υφιστάμενων ποικιλιών φυτών, φυλών ζώων και στελεχών μικροοργανισμών.Τα επιστημονικά θεμέλια της επιλογής έθεσε ο Κάρολος Δαρβίνος στο έργο του «The Origin of Species» (1859), όπου διευκρίνισε τις αιτίες και τη φύση της μεταβλητότητας των οργανισμών και έδειξε το ρόλο της επιλογής στη δημιουργία νέων μορφών. Ένα σημαντικό στάδιο στην περαιτέρω ανάπτυξη της επιλογής ήταν η ανακάλυψη των νόμων της κληρονομικότητας. Μεγάλη συμβολή στην ανάπτυξη της εκτροφής είχε ο Μ. I. Vavilov, συγγραφέας του νόμου των ομόλογων σειρών για την κληρονομική μεταβλητότητα και τη θεωρία των κέντρων προέλευσης των καλλιεργούμενων φυτών.

Θέμα επιλογήςείναι η μελέτη των νόμων της αλλαγής, της ανάπτυξης, του μετασχηματισμού των φυτών, των ζώων και των μικροοργανισμών σε συνθήκες που δημιουργεί ο άνθρωπος. Με τη βοήθεια της επιλογής, αναπτύσσονται μέθοδοι επιρροής σε καλλιεργούμενα φυτά και οικόσιτα ζώα. Αυτό συμβαίνει για να αλλάξουν οι κληρονομικές τους ιδιότητες προς την κατεύθυνση που είναι απαραίτητη για ένα άτομο. Η επιλογή έχει γίνει μια από τις μορφές εξέλιξης της χλωρίδας και της πανίδας. Υπόκειται στους ίδιους νόμους με την εξέλιξη των ειδών στη φύση, αλλά η φυσική επιλογή εδώ αντικαθίσταται εν μέρει από τεχνητή.

Η θεωρητική βάση της επιλογήςείναι η γενετική, η εξελικτική διδασκαλία. Χρησιμοποιώντας την εξελικτική θεωρία, τους νόμους της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας, το δόγμα των καθαρών γραμμών και της μετάλλαξης, οι κτηνοτρόφοι έχουν αναπτύξει διάφορες μεθόδους για την αναπαραγωγή φυτικών ποικιλιών, φυλών ζώων και στελεχών μικροοργανισμών. Οι κύριες μέθοδοι αναπαραγωγής περιλαμβάνουν επιλογή, υβριδοποίηση, πολυπλοειδία, πειραματική μεταλλαξιογένεση, μέθοδοι γενετικής μηχανικής κ.λπ.

Τα κύρια καθήκοντα της σύγχρονης εκτροφήςείναι η αύξηση της παραγωγικότητας των ποικιλιών και των φυλών, η μεταφορά τους σε βιομηχανική βάση, η δημιουργία φυλών, ποικιλιών και στελεχών προσαρμοσμένων στις συνθήκες της σύγχρονης γεωργίας, η εξασφάλιση της πλήρους παραγωγής τροφίμων με το χαμηλότερο κόστος κ.λπ.

Υπάρχουν τρία κύρια τμήματα στην αναπαραγωγή: η αναπαραγωγή φυτών, η αναπαραγωγή ζώων και η αναπαραγωγή μικροοργανισμών.

Η έννοια της φυλής, ποικιλία, στέλεχος

Τα αντικείμενα και το τελικό αποτέλεσμα της διαδικασίας αναπαραγωγής είναι η φυλή, η ποικιλία και το στέλεχος.

Ράτσα ζώωνείναι μια συλλογή ατόμων σε ένα συγκεκριμένο είδος ζώων, καθώς έχει γενετικά καθορισμένα σταθερά χαρακτηριστικά (ιδιότητες και σημάδια) , διακρίνοντάς το από άλλα συσσωματώματα ατόμων αυτού του είδους ζώων, περνούν σταθερά στους απογόνους τους και είναι αποτέλεσμα της ανθρώπινης πνευματικής δραστηριότητας.Τα ζώα της ίδιας ράτσας είναι παρόμοια σε σωματότυπο, απόδοση, γονιμότητα, χρώμα. Αυτό τους επιτρέπει να διακρίνονται από τέτοιες άλλες ράτσες. Πρέπει να υπάρχει επαρκής αριθμός ζώων στη φυλή, διαφορετικά η δυνατότητα χρήσης της επιλογής είναι περιορισμένη, οδηγεί γρήγορα σε αναγκαστικό ζευγάρωμα και, κατά συνέπεια, στον εκφυλισμό της φυλής. Εκτός από την υψηλή παραγωγικότητα και τους αριθμούς, η φυλή πρέπει να είναι αρκετά διαδεδομένη. Αυτό αυξάνει τις δυνατότητες δημιουργίας διαφορετικών τύπων σε αυτό, γεγονός που συμβάλλει στην περαιτέρω βελτίωσή του. Οι φυσικές και γεωγραφικές συνθήκες - τα χαρακτηριστικά των εδαφών, των φυτών, του κλίματος, του εδάφους και τα παρόμοια - έχουν μεγάλη επίδραση στο σχηματισμό των χαρακτηριστικών των πετρωμάτων. Όταν τα ζώα φέρονται σε νέες φυσικές και κλιματικές συνθήκες, συντελούνται φυσιολογικές αλλαγές στο σώμα τους, και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι βαθιές, σε άλλες είναι πολυώροφα. Η αναδιάρθρωση των συστημάτων του σώματος είναι όσο πιο βαθιά, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ των νέων και των προηγούμενων συνθηκών ύπαρξης. Η διαδικασία προσαρμογής των ζώων σε νέες συνθήκες ύπαρξης ονομάζεται εγκλιματισμός, μπορεί να διαρκέσει για αρκετές γενιές.

Φυτική ποικιλία -μια ομάδα καλλιεργούμενων φυτών που, ως αποτέλεσμα της επιλογής, έχουν λάβει ένα συγκεκριμένο σύνολο χαρακτηριστικών (χρήσιμο ή διακοσμητικό) που διακρίνουν αυτή την ομάδα φυτών από άλλα φυτά του ίδιου είδους.Κάθε ποικιλία φυτών έχει ένα μοναδικό όνομα και διατηρεί τις ιδιότητές της μετά από επαναλαμβανόμενη καλλιέργεια.

Στέλεχος μικροοργανισμού - μια καθαρή καλλιέργεια ενός συγκεκριμένου τύπου μικροοργανισμών, τα μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά των οποίων έχουν μελετηθεί καλά.Τα στελέχη μπορούν να απομονωθούν από διαφορετικές πηγές (έδαφος, νερό, τρόφιμα) ή από την ίδια πηγή σε διαφορετικούς χρόνους. Επομένως, ο ίδιος τύπος βακτηρίων, ζυμομύκητα, μικροσκοπικοί μύκητες μπορεί να έχει μεγάλο αριθμό στελεχών που διαφέρουν σε ορισμένες ιδιότητες, για παράδειγμα, ευαισθησία στα αντιβιοτικά, ικανότητα σχηματισμού τοξινών, ενζύμων και άλλων παραγόντων. Τα στελέχη μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία για τη μικροβιολογική σύνθεση πρωτεϊνών (ιδίως ενζύμων), αντιβιοτικών, βιταμινών, οργανικών οξέων κ.λπ., είναι πολύ πιο παραγωγικά (ως αποτέλεσμα επιλογής) από τα άγρια ​​στελέχη.

Οι φυλές, οι ποικιλίες, τα στελέχη δεν μπορούν να υπάρξουν χωρίς συνεχή προσοχήπρόσωπο. Κάθε ποικιλία, φυλή, στέλεχος χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη αντίδραση στις περιβαλλοντικές συνθήκες.Αυτό σημαίνει ότι οι θετικές τους ιδιότητες μπορούν να εκδηλωθούν μόνο σε μια ορισμένη ένταση περιβαλλοντικών παραγόντων. Οι επιστήμονες σε επιστημονικά και πρακτικά ιδρύματα διερευνούν διεξοδικά τις ιδιότητες νέων φυλών και ποικιλιών και ελέγχουν την καταλληλότητά τους για χρήση σε μια συγκεκριμένη κλιματική ζώνη, δηλαδή πραγματοποιούν τη χωροθέτησή τους. Χωρισμός εις ζώνας niya - ένα σύνολο μέτρων που στοχεύουν στον έλεγχο της συμμόρφωσης των ιδιοτήτων ορισμένων φυλών ή ποικιλιών με τις συνθήκες μιας συγκεκριμένης φυσικής ζώνης, η οποία αποτελεί προϋπόθεση για την ορθολογική χρήση τους στην επικράτεια οποιασδήποτε χώρας.Το καλύτερο για χρήση σε μια συγκεκριμένη κλιματική ζώνη είναι χωρισμένος εις ζώνεςποικιλίες, φυλές, οι θετικές ιδιότητες των οποίων μπορούν να εκδηλωθούν μόνο υπό ορισμένες προϋποθέσεις.

Ερώτηση 1. Τι είναι η επιλογή;
Επιλογήείναι η επιστήμη της δημιουργίας νέων και της βελτίωσης των υφιστάμενων ποικιλιών φυτών, φυλών ζώων και στελεχών μικροοργανισμών. Ταυτόχρονα, η ίδια η διαδικασία δημιουργίας ποικιλιών, φυλών και στελεχών ονομάζεται επιλογή. Η θεωρητική βάση για την επιλογή είναι η γενετική. Χιλιάδες διαφορετικές ράτσες και ποικιλίες έχουν δημιουργηθεί μέσω επιλογής από περίπου 150 είδη καλλιεργούμενων φυτών και 20 είδη οικόσιτων ζώων. Η επιλογή έχει αντικαταστήσει τις αυθόρμητες, καθημερινές μεθόδους διατήρησης και αναπαραγωγής φυτών και ζώων που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι εδώ και χιλιάδες χρόνια.
Οι κτηνοτρόφοι ερευνούν τα συγκεκριμένα πρότυπα εξέλιξης των κατοικίδιων ζώων και των καλλιεργούμενων φυτών, που συμβαίνουν υπό την κατευθυντική επιρροή του ανθρώπου.

Ερώτηση 2. Τι ονομάζεται φυλή, ποικιλία, στέλεχος;
Μια φυλή, ποικιλία ή στέλεχος είναι μια συλλογή ατόμων του ίδιου είδους, που δημιουργήθηκε τεχνητά από τον άνθρωπο και χαρακτηρίζεται από ορισμένες κληρονομικές ιδιότητες. Όλοι οι οργανισμοί αυτού του συνόλου έχουν ένα σύνολο γενετικά καθορισμένων μορφολογικών και φυσιολογικών χαρακτηριστικών. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα βασικά γονίδια είναι ομόζυγα και δεν συμβαίνει διάσπαση σε πολλές γενεές. Οι φυλές, οι ποικιλίες και τα στελέχη μπορούν να μεγιστοποιήσουν τις χρήσιμες ιδιότητές τους για τον άνθρωπο μόνο στις συνθήκες για τις οποίες δημιουργήθηκαν.

Ερώτηση 3. Ποιες είναι οι κύριες μέθοδοι αναπαραγωγής που γνωρίζετε;
Οι κύριες μέθοδοι αναπαραγωγής είναι η επιλογή και ο υβριδισμός.
Επιλογή- αυτή είναι μια επιλογή σε κάθε γενιά ατόμων με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά για τον σκοπό της επακόλουθης διασταύρωσής τους. Η επιλογή πραγματοποιείται συνήθως σε πολλές διαδοχικές γενιές. Διάκριση μεταξύ μαζικής και ατομικής επιλογής.
Παραγωγή μικτών γενών- πρόκειται για κατευθυνόμενη διασταύρωση ορισμένων ατόμων για την απόκτηση νέων ή για την εδραίωση των απαραίτητων χαρακτηριστικών προκειμένου να εκτραφεί μια μη υπάρχουσα φυλή (ποικιλία) ή να διατηρηθούν οι ιδιότητες ενός υπάρχοντος συνόλου ατόμων. Ο υβριδισμός είναι ενδοειδικός και μεσοειδικός (απόμακρος).

Ερώτηση 4. Τι είναι η μαζική επιλογή, η ατομική επιλογή;
Η μαζική επιλογή βασίζεται σε φαινοτυπικά χαρακτηριστικά και χρησιμοποιείται συνήθως στη φυτική παραγωγή όταν εργάζεστε με φυτά με διασταυρούμενη επικονίαση. Εάν τα απαραίτητα χαρακτηριστικά του πληθυσμού (για παράδειγμα, το βάρος του σπόρου) έχουν βελτιωθεί, τότε η μαζική επιλογή για τον φαινότυπο μπορεί να θεωρηθεί αποτελεσματική. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργήθηκαν πολλές ποικιλίες καλλιεργούμενων φυτών. Στην περίπτωση επιλογής μικροοργανισμών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο η μαζική επιλογή.
Με την ατομική επιλογή, επιλέγονται μεμονωμένα άτομα και οι απόγονοι καθενός από αυτά μελετώνται και παρακολουθούνται για αρκετές γενιές. Αυτό καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό των γονότυπων των ατόμων και τη χρήση για περαιτέρω επιλογή εκείνων των οργανισμών που έχουν έναν βέλτιστο συνδυασμό χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων χρήσιμων για τον άνθρωπο. Ως αποτέλεσμα, αποκτώνται ποικιλίες και φυλές με υψηλή ομοιομορφία και σταθερότητα χαρακτηριστικών, αφού όλα τα άτομα που περιλαμβάνονται σε αυτές είναι απόγονοι ενός μικρού αριθμού γονέων. Για παράδειγμα, ορισμένες ράτσες γατών και ποικιλίες καλλωπιστικών φυτών είναι το αποτέλεσμα μιας μόνο μετάλλαξης (δηλαδή, ενός αλλοιωμένου γονότυπου ενός προγόνου).

Ερώτηση 5. Ποιες δυσκολίες προκύπτουν κατά τη δημιουργία διαειδικών διασταυρώσεων;
Η διασταύρωση μεταξύ των ειδών είναι δυνατή μόνο για βιολογικά συγγενικά είδη (άλογο και γάιδαρος, κουνάβι και βιζόν, λιοντάρι και τίγρη). Όμως και σε αυτή την περίπτωση τα υβρίδια, αν και χαρακτηρίζονται από ετερώσεις (δηλαδή υπερτερούν στις ιδιότητές τους από τους γονείς), συχνά αποδεικνύονται άγονα ή χαμηλής γονιμότητας. Ο λόγος για αυτό έγκειται στην αδυναμία σύζευξης χρωμοσωμάτων διαφορετικών βιολογικών ειδών, ως αποτέλεσμα της οποίας εμφανίζεται παραβίαση της μείωσης και δεν σχηματίζονται γαμέτες. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές. Συγκεκριμένα, για να αποκτήσει ένα γόνιμο υβρίδιο λάχανου και ραπανάκι, ο κτηνοτρόφος GD Karpechenko χρησιμοποίησε τη μέθοδο της πολυπλοειδοποίησης. Διασταύρωσε όχι διπλοειδή, αλλά τετραπλοειδή φυτά. Ως αποτέλεσμα, στην πρώτη πρόφαση της μείωσης (πρόφαση Ι), τα χρωμοσώματα που ανήκουν στο ίδιο είδος θα μπορούσαν να σχηματίσουν δισθενή. Η διαίρεση προχώρησε κανονικά και σχηματίστηκαν πλήρεις γαμέτες. Αυτό το πείραμα έγινε ένα σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της αναπαραγωγής.

Η αναπαραγωγή είναι η επιστήμη της βελτίωσης των ατομικών ιδιοτήτων των ζώων και των φυτών που είναι απαραίτητες για τον άνθρωπο, καθώς και η αναπαραγωγή νέων ποικιλιών φυτών, φυλών ζώων, στελεχών μικροοργανισμών. Για τη δημιουργία ποικιλιών, χρησιμοποιούνται μέθοδοι αναπαραγωγής φυτών.

Επιλογή

Τα περισσότερα από τα φυτά που τρώει η σύγχρονη ανθρωπότητα είναι προϊόντα επιλογής (πατάτες, ντομάτες, καλαμπόκι, σιτάρι). Για αιώνες, οι άνθρωποι καλλιεργούσαν άγρια ​​φυτά, περνώντας από τη συλλογή στην καλλιέργεια.

Οι τομείς επιλογής είναι:

• υψηλή παραγωγικότητα?
• θρεπτική αξία των φυτών (π.χ. περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη στο σιτάρι).
• βελτιωμένη γεύση?
• αντοχή των καλλιεργειών στις καιρικές συνθήκες.
• πρώιμη ωριμότητα των καρπών.
• ένταση ανάπτυξης (για παράδειγμα, «ανταπόκριση» στη λίπανση ή το πότισμα).

Ρύζι. 1. Σύγκριση άγριου και αγροτικού καλαμποκιού.

Η αναπαραγωγή έχει λύσει τα προβλήματα έλλειψης τροφής και συνεχίζει να εξελίσσεται με την εισαγωγή τεχνικών γενετικής μηχανικής. Οι κτηνοτρόφοι όχι μόνο βελτιώνουν τη γεύση και αυξάνουν τη θρεπτική αξία των φυτών, αλλά τα καθιστούν υγιή, πλούσια σε βιταμίνες και χημικά στοιχεία σημαντικά για το μεταβολισμό.

Για επιτυχή επιλογή, είναι απαραίτητο να κατανοηθούν τα πρότυπα κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών, τα χαρακτηριστικά της επιρροής του περιβάλλοντος, η μορφολογική δομή και οι μέθοδοι αναπαραγωγής των καλλιεργούμενων φυτών.

Μέθοδοι

Οι κύριες μέθοδοι αναπαραγωγής είναι:

TOP-4 άρθραπου διάβασε μαζί με αυτό

• τεχνητή επιλογή- η επιλογή του ανθρώπου για τις πιο πολύτιμες καλλιέργειες για αναπαραγωγή·
• παραγωγή μικτών γενών- τη διαδικασία απόκτησης απογόνων από τη διασταύρωση διαφορετικών γενετικών μορφών.
• τεχνητή μεταλλαξιογένεση- κάνοντας αλλαγές στο DNA.

Η τεχνητή επιλογή περιλαμβάνει δύο τύπους - ατομικό (ανά γονότυπο) και μάζα (κατά φαινότυπο).

Στην πρώτη περίπτωση, οι συγκεκριμένες ιδιότητες των φυτών είναι σημαντικές, στη δεύτερη, επιλέγονται τα πιο προσαρμοσμένα άτομα.

Υπάρχουν δύο τύποι υβριδισμού:

• ενδοειδική ή στενά συνδεδεμένη - αιμομιξία;
• μακρινό (διειδικό) - επιδημία.

Οι κλασικές μέθοδοι αναπαραγωγής φυτών περιγράφονται στον πίνακα.

Μέθοδος	Η ουσία	Παραδείγματα του
Ατομική επιλογή	Πραγματοποιείται σε σχέση με αυτογονιμοποιούμενα φυτά. Εκτροφή μεμονωμένων ατόμων με τις απαραίτητες ιδιότητες και απόκτηση βελτιωμένων απογόνων από αυτά	Σιτάρι, κριθάρι, αρακάς
Μαζική επιλογή	Πραγματοποιείται σε σχέση με φυτά που επικονιάζονται σταυροειδώς. Τα φυτά διασταυρώνονται μαζικά. Από τους απογόνους που προκύπτουν, επιλέγονται τα καλύτερα δείγματα και διασταυρώνονται ξανά. Μπορεί να επαναληφθεί έως ότου εκτραφούν οι επιθυμητές ιδιότητες των φυτών	Ηλιοτρόπιο
Αιμομιξία	Εμφανίζεται κατά την αυτο-γονιμοποίηση φυτών που έχουν διασταυρωθεί. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται καθαρές (ομόζυγες) γραμμές για να σταθεροποιηθεί το χαρακτηριστικό που προκύπτει. Παρατηρείται μείωση της ζωτικότητας (εγγενής κατάθλιψη), γιατί οι απόγονοι σταδιακά περνούν σε ομόζυγη υπολειπόμενη κατάσταση	Ποικιλίες αχλαδιών, μηλιών
Επιδημία	Διασταυρώνονται διαφορετικά είδη, οι απόγονοι είναι συνήθως στείροι, γιατί κατά τη διέλευση, η μείωση διαταράσσεται, οι γαμέτες δεν σχηματίζονται. Στην πρώτη γενιά, παρατηρείται η επίδραση της ετερογένεσης - η υπεροχή των απογόνων έναντι των γονικών μορφών λόγω του σχηματισμού ετερόζυγων γονιδίων. Όσο πιο απομακρυσμένοι είναι οι γονείς στη συγγένεια, τόσο πιο έντονη είναι η ετερότητα.	Υβρίδια σίτου και σίκαλης (τριτικάλε), φραγκοστάφυλων και φραγκοστάφυλων (yoshta)
Μεταλλαξιγένεση	Τα φυτά εκτίθενται σε ιονίζουσα ακτινοβολία, ακτινοβολία λέιζερ, χημικές ή βιολογικές επιδράσεις, με αποτέλεσμα μεταλλάξεις. Τις περισσότερες φορές, με αυτόν τον τρόπο, αναπτύσσουν αντοχή σε ασθένειες και παράσιτα. Η μέθοδος έχει βελτιωθεί με τη γενετική μηχανική - το επιθυμητό γονίδιο μπορεί να «ενεργοποιηθεί» ή να «απενεργοποιηθεί» χειροκίνητα χωρίς να χαθούν άλλα χρήσιμα χαρακτηριστικά	Ποικιλίες σιταριού

Ρύζι. 2. Παραδείγματα υβριδίων.

Ανεπιτυχής εμπειρία αναπαραγωγής - Sosnovsky hogweed. Το φυτό καλλιεργούνταν ως ζωοτροφή. Ωστόσο, αργότερα αποδείχθηκε ότι το νέο γουρουνόπουλο διεισδύει εύκολα στα οικοσυστήματα, εκτοπίζοντας φυσικά φυτά και περιέχει επίσης ουσίες που αυξάνουν την ευαισθησία στο υπεριώδες φως. Σε επαφή με το δέρμα, ο χυμός προκαλεί ηλιακό έγκαυμα.

Ρύζι. 3. Το χοιρινό του Σοσνόφσκι.

Τι μάθαμε;

Από το μάθημα, μάθαμε για τι χρειάζεται η αναπαραγωγή και ποιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται στην εκτροφή φυτών. Εξετάσαμε τις κλασικές μεθόδους επιλογής - ατομική και μαζική επιλογή, ενδοειδική και απομακρυσμένη υβριδοποίηση, μεταλλαξιογένεση.

Δοκιμή ανά θέμα

Αξιολόγηση της έκθεσης

Μέση βαθμολογία: 4.6. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 369.

Επιλογή- μια επιστήμη που αναπτύσσει τρόπους για τη δημιουργία νέων και τη βελτίωση των υφιστάμενων ποικιλιών φυτών, φυλών ζώων και στελεχών μικροοργανισμών.

Η δημιουργία νέων ποικιλιών και φυλών βασίζεται σε τόσο σημαντικές ιδιότητες ενός ζωντανού οργανισμού όπως η κληρονομικότητα και η μεταβλητότητα. Γι' αυτό η γενετική - η επιστήμη της μεταβλητότητας και της κληρονομικότητας των οργανισμών - είναι η θεωρητική βάση της επιλογής.

Με τα δικά της καθήκοντα και μεθόδους, η επιλογή βασίζεται σταθερά στους νόμους της γενετικής, είναι ένας σημαντικός τομέας πρακτικής χρήσης των νόμων που καθορίζονται από τη γενετική. Ταυτόχρονα, η επιλογή βασίζεται στα επιτεύγματα άλλων επιστημών. Σήμερα η γενετική έχει φτάσει στο επίπεδο του σκόπιμου σχεδιασμού οργανισμών με τα απαραίτητα χαρακτηριστικά και ιδιότητες.

Ποικιλία, φυλή και στέλεχος- μια σταθερή ομάδα οργανισμών, που δημιουργήθηκαν τεχνητά από τον άνθρωπο και έχουν ορισμένα κληρονομικά χαρακτηριστικά.

Όλα τα άτομα της φυλής, της ποικιλίας και του στελέχους έχουν παρόμοια, κληρονομικά σταθερά μορφολογικά, φυσιολογικά, βιοχημικά και οικονομικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες, καθώς και τον ίδιο τύπο απόκρισης σε περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι κύριοι τομείς επιλογής:

υψηλή παραγωγικότητα των φυτικών ποικιλιών, γονιμότητα και παραγωγικότητα των φυλών ζώων·

βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων (για παράδειγμα, η γεύση, η εμφάνιση φρούτων και λαχανικών, η χημική σύνθεση του κόκκου - η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη, γλουτένη, απαραίτητα αμινοξέα κ.λπ.)

φυσιολογικές ιδιότητες (πρώιμη ωριμότητα, αντοχή στην ξηρασία, χειμερινή ανθεκτικότητα, αντοχή σε ασθένειες, παράσιτα και δυσμενείς κλιματικές συνθήκες).

εκτροφή φυλών ανθεκτικών στο στρες (για αναπαραγωγή σε συνθήκες μεγάλου συνωστισμού - σε πτηνοτροφεία, φάρμες κ.λπ.)

εκτροφή γούνας?

ιχθυοκαλλιέργεια - ιχθυοκαλλιέργεια σε τεχνητές δεξαμενές.

ΔΙΑΦΟΡΑ ΠΟΛΙΤΙΣΤΙΚΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΑΠΟ ΑΓΡΙΑ

Πολιτιστικές μορφές	Άγριες μορφές
αναπτύσσονται χαρακτηριστικά χρήσιμα για τον άνθρωπο και συχνά επιβλαβή σε φυσικές συνθήκες	η παρουσία σημαδιών που δεν είναι βολικά για τον άνθρωπο (επιθετικότητα, τσιμπήματα κ.λπ.)
υψηλή παραγωγικότητα	χαμηλή παραγωγικότητα (μικρά φρούτα, χαμηλό βάρος, παραγωγή αυγών, απόδοση γάλακτος)
προσαρμοστούν χειρότερα στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες	υψηλή προσαρμοστικότητα
δεν διαθέτουν μέσα προστασίας από αρπακτικά και παράσιτα (πικρές ή δηλητηριώδεις ουσίες, αγκάθια, αγκάθια κ.λπ.)	την παρουσία φυσικών προστατευτικών συσκευών που αυξάνουν τη ζωτικότητα, αλλά είναι άβολα για τον άνθρωπο

βασικές μέθοδοι αναπαραγωγής

Βασικές μέθοδοι εκτροφής:

επιλογή γονικών ζευγαριών

επιλογή

παραγωγή μικτών γενών

τεχνητή μεταλλαξιογένεση

Επιλογή γονικών ζευγαριών

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως στην εκτροφή ζώων, καθώς τα ζώα χαρακτηρίζονται από σεξουαλική αναπαραγωγή και λίγους απογόνους.

Η εκτροφή μιας νέας φυλής είναι μια χρονοβόρα διαδικασία που απαιτεί μεγάλο κόστος υλικού. Μπορεί να είναι η σκόπιμη απόκτηση ενός ορισμένου εξωτερικός(σύνολο φαινοτυπικών χαρακτηριστικών), αυξημένη γαλακτώδης υφή, περιεκτικότητα σε λιπαρά του γάλακτος, ποιότητα κρέατος κ.λπ.

Τα εκτρεφόμενα ζώα αξιολογούνται όχι μόνο από την εμφάνισή τους, αλλά και από την προέλευσή τους και ποιότητα των απογόνων... Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε καλά την γενεαλογία τους. Στις εκτροφές αναπαραγωγής, κατά την επιλογή των παραγωγών, τηρείται πάντα ένα αρχείο γενεαλογικών γενεαλογιών, στο οποίο αξιολογούνται τα εξωτερικά χαρακτηριστικά και η παραγωγικότητα των γονικών μορφών για πολλές γενεές.

έργα του I. V. Michurin

Οι εργασίες επιλογής κατέχουν ιδιαίτερη θέση στην πρακτική βελτίωσης των καλλιεργειών φρούτων και μούρων. I. V. Michurin.Έδινε μεγάλη σημασία στην επιλογή των γονικών ζευγαριών για διασταύρωση. Ταυτόχρονα, δεν χρησιμοποίησε τοπικές ποικιλίες άγριας ανάπτυξης (καθώς είχαν επίμονη κληρονομικότητα και το υβρίδιο συνήθως παρέκλινε προς τον άγριο γονέα), αλλά πήρε φυτά από άλλα, απομακρυσμένα γεωγραφικά μέρη και τα διασταύρωσε μεταξύ τους.

Ένας σημαντικός κρίκος στο έργο του Michurin ήταν σκόπιμη εκπαίδευσηυβριδικά σπορόφυτα: σε μια ορισμένη περίοδο της ανάπτυξής τους, δημιουργήθηκαν συνθήκες για την κυριαρχία των χαρακτηριστικών του ενός από τους γονείς και την καταστολή των χαρακτηριστικών του άλλου, δηλαδή, αποτελεσματικός έλεγχος της κυριαρχίας των χαρακτηριστικών (διαφορετικές μέθοδοι καλλιέργειας, λίπανση, εμβολιασμός στο στέμμα άλλου φυτού κ.λπ.).

Μέθοδος μέντορα- ανατροφή στο απόθεμα. Ως γόνος, ο Michurin πήρε τόσο ένα νεαρό φυτό όσο και μπουμπούκια από ένα ώριμο οπωροφόρο δέντρο. Αυτή η μέθοδος μπόρεσε να δώσει το επιθυμητό χρώμα στον καρπό του υβριδίου κερασιού-κερασιού που ονομάζεται «Krasa Severa».

Ο Michurin χρησιμοποίησε επίσης μακρινό υβριδισμό. Απέκτησε ένα ιδιόμορφο υβρίδιο κερασιού και κερασιού - cerapadus, καθώς και ένα υβρίδιο μαυρόκερως και δαμάσκηνου, μήλου και αχλαδιού, ροδάκινου και βερίκοκου. Όλες οι ποικιλίες Michurin υποστηρίζονται από αγενή πολλαπλασιασμό.

Επιλογή

Τεχνητή επιλογή- διατήρηση για περαιτέρω αναπαραγωγή ατόμων με χαρακτηριστικά που ενδιαφέρουν τον εκτροφέα. Μορφές επιλογής: μαζική και ατομική.

Διαισθητική (ασυνείδητη) επιλογή- η αρχαιότερη μορφή επιλογής, που χρησιμοποιούσε ο αρχαίος άνθρωπος: επιλογή ατόμων κατά φαινότυπο, δηλ. με τους πιο χρήσιμους συνδυασμούς χαρακτηριστικών.

Μεθοδική επιλογή- επιλογή για αναπαραγωγή ατόμων με σαφώς καθορισμένα χαρακτηριστικά, σύμφωνα με το σκοπό και λαμβάνοντας υπόψη τους φαινοτύπους και τους γονότυπους τους.

Μαζική επιλογή- εξάλειψη από την αναπαραγωγή ατόμων που δεν έχουν πολύτιμα χαρακτηριστικά ή έχουν ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, επιθετικά).

Η μαζική επιλογή μπορεί να είναι αποτελεσματική εάν επιλεγούν ποιοτικά, εύκολα κληρονομούμενα και εύκολα αναγνωρίσιμα χαρακτηριστικά. Η μαζική επιλογή πραγματοποιείται συνήθως μεταξύ φυτών με διασταυρούμενη επικονίαση. Σε αυτή την περίπτωση, οι κτηνοτρόφοι επιλέγουν φυτά σύμφωνα με το φαινότυπο με τα χαρακτηριστικά που τους ενδιαφέρουν. Το μειονέκτημα της μαζικής επιλογής είναι ότι ο κτηνοτρόφος μπορεί να μην είναι πάντα σε θέση να προσδιορίσει τον καλύτερο γονότυπο ανά φαινότυπο.

Ατομική επιλογή- η επιλογή μεμονωμένων ατόμων με χαρακτηριστικά που ενδιαφέρουν ένα άτομο και η απόκτηση απογόνων από αυτά.

Η ατομική επιλογή είναι πιο αποτελεσματική στην επιλογή ατόμων για ποσοτικά, δύσκολα κληρονομικά χαρακτηριστικά. Αυτός ο τύπος επιλογής επιτρέπει την ακριβή εκτίμηση του γονότυπου λόγω της ανάλυσης της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών στους απογόνους. Χρησιμοποιείται ατομική επιλογή σε σχέση με αυτογονιμοποιούμενα φυτά (ποικιλίες σιταριού, κριθαριού, μπιζελιού κ.λπ.).

Παραγωγή μικτών γενών

Στις εργασίες αναπαραγωγής με ζώα, χρησιμοποιούνται κυρίως δύο μέθοδοι διασταύρωσης: αιμομιξίακαι επιδημία.

Αιμομιξία- διασταύρωση στενά συγγενών μορφών: αδέλφια και αδελφές ή γονείς και απόγονοι χρησιμοποιούνται ως αρχικές μορφές.

Αποτέλεσμα: λήψη ομόζυγων οργανισμών → αποσύνθεση της αρχικής μορφής σε έναν αριθμό καθαρών γραμμών.

Μειονεκτήματα: μειωμένη βιωσιμότητα (οι υπολειπόμενοι ομοζυγώτες συχνά φέρουν κληρονομικά νοσήματα).

Μια τέτοια διασταύρωση είναι σε κάποιο βαθμό παρόμοια με την αυτο-γονιμοποίηση στα φυτά, η οποία οδηγεί επίσης σε αύξηση της ομοζυγωτίας και, κατά συνέπεια, στην εδραίωση οικονομικά πολύτιμων χαρακτηριστικών στους απογόνους. Σε αυτή την περίπτωση, η ομοζυγωτοποίηση για τα γονίδια που ελέγχουν το χαρακτηριστικό που μελετήθηκε συμβαίνει όσο πιο γρήγορα, τόσο πιο στενά συνδεδεμένη διασταύρωση χρησιμοποιείται για την ενδογαμία. Ωστόσο, η ομοζυγωτοποίηση κατά την ενδογαμία, όπως στην περίπτωση των φυτών, οδηγεί στην αποδυνάμωση των ζώων, μειώνει την αντοχή τους στις περιβαλλοντικές επιδράσεις και αυξάνει τη νοσηρότητα.

Στην αναπαραγωγή, η ενδογαμία είναι συνήθως μόνο ένα βήμα για τη βελτίωση μιας φυλής. Ακολουθεί διασταύρωση διαφορετικών διαγραμμικών υβριδίων, με αποτέλεσμα τα ανεπιθύμητα υπολειπόμενα αλληλόμορφα να μεταφέρονται σε ετερόζυγη κατάσταση και οι επιβλαβείς συνέπειες της στενά συνδεδεμένης διασταύρωσης μειώνονται αισθητά.

Επιδημία- άσχετη διασταύρωση μεταξύ ατόμων της ίδιας ράτσας ή διαφορετικών φυλών ζώων του ίδιου είδους.

Αποτέλεσμα: απόκτηση μεγάλου αριθμού ετερόζυγων οργανισμών → διατήρηση χρήσιμων ιδιοτήτων και ενίσχυση της έκφρασής τους σε μια σειρά από μελλοντικές γενιές.

Απομακρυσμένος υβριδισμός -αποκτώντας μεσοειδικά και μεσοειδικά υβρίδια.

Ο απομακρυσμένος υβριδισμός στην εκτροφή ζώων χρησιμοποιείται πολύ λιγότερο συχνά από ό,τι στην εκτροφή φυτών.

Τα μεσοειδικά και διαγενή υβρίδια ζώων και φυτών είναι τις περισσότερες φορές στείρα, καθώς η μείωση διαταράσσεται και δεν συμβαίνει γαμετογένεση. Ταυτόχρονα, η αποκατάσταση της γονιμότητας στα ζώα είναι ένα πιο δύσκολο έργο, καθώς είναι αδύνατο να ληφθούν πολυπλοοειδή με βάση τον πολλαπλασιασμό του αριθμού των χρωμοσωμάτων σε αυτά.

Η υπέρβαση της στειρότητας των διαειδικών υβριδίων φυτών επιτεύχθηκε για πρώτη φορά στις αρχές της δεκαετίας του 1920 από τη σοβιετική γενετική G. D. Karpechenkoόταν διασταυρώνουμε ραπανάκι και λάχανο. Αυτό το τεχνητό φυτό δεν ήταν σαν το ραπανάκι ή το λάχανο. Οι λοβοί καταλάμβαναν, σαν να λέγαμε, μια ενδιάμεση θέση και αποτελούνταν από δύο μισά, από τα οποία το ένα έμοιαζε με λοβό λάχανου, το άλλο με ραπανάκι. Κάθε μία από τις αρχικές μορφές είχε 9 χρωμοσώματα στα γεννητικά κύτταρα. Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα του υβριδίου που ελήφθησαν από αυτά είχαν 18 χρωμοσώματα. Όμως κάποια αυγά και γυρεόκοκκοι περιείχαν και τα 18 χρωμοσώματα (διπλοειδή), και όταν διασταυρώθηκαν, δημιουργήθηκε ένα φυτό με 36 χρωμοσώματα, το οποίο αποδείχθηκε γόνιμο. Αυτό απέδειξε τη δυνατότητα χρήσης πολυπλοειδών για να ξεπεραστεί η μη αναπαραγωγή και η στειρότητα κατά τη διάρκεια του απομακρυσμένου υβριδισμού.

Συμβαίνει ότι άτομα ενός μόνο φύλου είναι υπογόνιμα. Για παράδειγμα, στα υβρίδια ενός ταύρου γιακ και βοοειδών ορεινών, είναι στείρα. (στείρος)τα αρσενικά και τα θηλυκά είναι γόνιμα (εύφορος).

Αλλά μερικές φορές η γαμετογένεση σε μακρινά υβρίδια προχωρά κανονικά, γεγονός που κατέστησε δυνατή την απόκτηση νέων πολύτιμων φυλών ζώων. Παράδειγμα ο αρχαρομερινός, που σαν το αργάλι (πρόβατο του βουνού), μπορεί να βόσκει ψηλά στα βουνά και σαν τον μερινό δίνει καλό μαλλί. Γόνιμα υβρίδια ελήφθησαν από διασταύρωση τοπικών (ινδικών) βοοειδών με ζεμπού. Κατά τη διασταύρωση της beluga και του sterlet, ελήφθη ένα γόνιμο υβρίδιο - bester, ferret και mink - honorik, ένα υβρίδιο μεταξύ κυπρίνου και σταυροειδούς κυπρίνου είναι παραγωγικό.

Στη φύση υπάρχουν υβρίδια ζέβρας και αλόγου (ζεβροειδής), βίσωνας και βίσωνας (βίσονας), μαύρη πέρδικα και πέρδικα (mezhnyak), λαγός και λευκός λαγός (μανσέτα), σαμπού και αλεπού (kidus), καθώς και μια τίγρη και ένα λιοντάρι (ligr ).

Παραδείγματα διαγενών υβριδίων φυτών περιλαμβάνουν ένα υβρίδιο σίτου και σίκαλης (τριτικάλε), ένα υβρίδιο σιταριού-σιταρόχορτου, ένα υβρίδιο φραγκοστάφυλων και φραγκοστάφυλων (yoshta), ένα υβρίδιο από rutabagas και λάχανο ζωοτροφών (kuuzika), υβρίδια χειμερινής σίκαλης και σιταρόχορτου, ντομάτες ποώδεις και σαν δέντρα, κ.λπ. ...

Ετερωσία- το φαινόμενο της αυξημένης βιωσιμότητας, παραγωγικότητας, γονιμότητας των υβριδίων πρώτης γενιάς, υπερβαίνοντας και τους δύο γονείς σε αυτές τις παραμέτρους.

Ήδη από τη δεύτερη γενιά, το ετεροτικό αποτέλεσμα εξαφανίζεται. Προφανώς, αυτό οφείλεται στη μείωση του αριθμού των ετερόζυγων οργανισμών και στην αύξηση της αναλογίας των ομοζυγωτών.

Κλασικά παραδείγματα της εκδήλωσης της ετερογένειας είναι ένα μουλάρι (υβρίδιο φοράδας και γαϊδάρου) και ένα hinnie (υβρίδιο αλόγου και γαϊδάρου) (Εικ. 1, 2). Είναι δυνατά, ανθεκτικά ζώα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολύ πιο δύσκολες συνθήκες από τις μητρικές τους μορφές.

Ρύζι. 1. Μουλάρι Εικ. 2. Λοσάκ

Η διάρκεια ζωής τους είναι σημαντικά μεγαλύτερη από αυτή των μητρικών ειδών.

Το άλογο είναι μικρότερο από ένα μουλάρι και είναι πεισματάρικο, επομένως είναι λιγότερο βολικό για χρήση σε ανθρώπινες οικονομικές δραστηριότητες.

Το Heterosis χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική πτηνοτροφία, για παράδειγμα - κοτόπουλα κρεατοπαραγωγής, τα οποία χαρακτηρίζονται από πολύ γρήγορη ανάπτυξη. Κοτόπουλο κρεατοπαραγωγής - το τελικό υβρίδιο που λαμβάνεται με τη διασταύρωση πολλών σειρών διαφορετικών φυλών κοτόπουλων (γονικές μορφές κρέατος), που έχουν δοκιμαστεί για συμβατότητα. Αρχικά, το Cornish (ως πατρική μορφή) και το White Plymouth Rock (ως μητρική μορφή) χρησιμοποιήθηκαν για αυτόν τον σταυρό.

τεχνητή μεταλλαξιογένεση

Η τεχνητή μεταλλαξιογένεση χρησιμοποιείται συχνότερα ως μέθοδος αναπαραγωγής φυτών. Βασίζεται στη χρήση φυσικών και χημικών μεταλλαξιγόνων για τη λήψη φυτικών μορφών με έντονες μεταλλάξεις. Τέτοιες μορφές χρησιμοποιούνται περαιτέρω για υβριδισμό ή επιλογή.

Στην εκτροφή φυτών, χρησιμοποιείται ευρέως πολυπλοειδία.

Πολυπλοειδία- αύξηση του αριθμού των συνόλων χρωμοσωμάτων στα κύτταρα του σώματος, πολλαπλάσιο του απλοειδούς (ενιαίου) αριθμού χρωμοσωμάτων. τύπος γονιδιωματικής μετάλλαξης.

Τα γεννητικά κύτταρα των περισσότερων οργανισμών είναι απλοειδή (περιέχουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων - n), τα σωματικά είναι διπλοειδή (2n). Οι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα περιέχουν περισσότερα από δύο σύνολα χρωμοσωμάτων ονομάζονται πολυπλοειδή, τρία σετ είναι τριπλοειδή (3n), τέσσερα τετραπλοειδή (4n) κ.λπ. .

Τα πολυπλοειδή με περιττό αριθμό χρωμοσωμάτων (τριπλοειδών, πενταπλοειδών κ.λπ.) συνήθως δεν παράγουν απογόνους (στείρους), αφού τα γεννητικά κύτταρα που σχηματίζουν περιέχουν ένα ατελές σύνολο χρωμοσωμάτων - όχι πολλαπλάσιο του απλοειδούς.

η εμφάνιση πολυπλοειδίας

Η πολυπλοειδία μπορεί να συμβεί όταν τα χρωμοσώματα δεν αποκλίνουν κατά τη διάρκεια της μείωσης. Σε αυτή την περίπτωση, το γεννητικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες (μη ανηγμένο) σύνολο χρωμοσωμάτων του σωματικού κυττάρου (2n). Όταν ένας τέτοιος γαμέτης συγχωνεύεται με έναν κανονικό (n), σχηματίζεται ένας τριπλοειδής ζυγώτης (3n), από τον οποίο αναπτύσσεται ένα τριπλοειδές. Εάν και οι δύο γαμέτες φέρουν διπλοειδές σχήμα, προκύπτει τετραπλοειδές. Τα πολυπλοειδή κύτταρα μπορούν να προκύψουν στο σώμα κατά τη διάρκεια της ατελούς μίτωσης: μετά τον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων, η κυτταρική διαίρεση μπορεί να μην συμβεί και δύο ομάδες χρωμοσωμάτων εμφανίζονται σε αυτό. Στα φυτά, τα τετραπλοειδή κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν τετραπλοειδή βλαστούς, τα άνθη των οποίων θα παράγουν διπλοειδείς γαμέτες αντί για απλοειδείς. Με την αυτογονιμοποίηση μπορεί να προκύψει τετραπλοειδές, με επικονίαση με κανονικό γαμετή, τριπλοειδές. Κατά τον αγενή πολλαπλασιασμό των φυτών, διατηρείται η πλοειδία του αρχικού οργάνου ή ιστού.

Χάρη στην πολυπλοειδία, έχουν αναπτυχθεί ποικιλίες πολυπλοειδών υψηλής απόδοσης ζαχαρότευτλων, βαμβακιού, φαγόπυρου κ.λπ.. Τα πολυπλοειδή φυτά είναι συχνά πιο βιώσιμα και γόνιμα από τα κανονικά διπλοειδή. Η μεγαλύτερη αντοχή τους στο κρύο αποδεικνύεται από την αύξηση του αριθμού των πολυπλοειδών ειδών σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και σε ψηλά βουνά.

Δεδομένου ότι οι πολυπλοειδείς μορφές έχουν συχνά πολύτιμα οικονομικά χαρακτηριστικά, η τεχνητή πολυπλοειδοποίηση χρησιμοποιείται στη φυτική παραγωγή για να ληφθεί το αρχικό υλικό αναπαραγωγής.

Η πειραματική παραγωγή πολυπλοειδών σχετίζεται στενά με την τεχνητή μεταλλαξιογένεση. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικά μεταλλαξιογόνα (για παράδειγμα, το αλκαλοειδές κολχικίνη), που διαταράσσουν τον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων στη μίτωση και τη μείωση.

Έχουν ληφθεί παραγωγικά πολυπλοειδή σίκαλης, φαγόπυρου, ζαχαρότευτλων και άλλων καλλιεργούμενων φυτών. Τα αποστειρωμένα τριπλοειδή καρπούζι, σταφύλια, μπανάνα είναι δημοφιλή λόγω των καρπών τους χωρίς κουκούτσια.

Η χρήση απομακρυσμένου υβριδισμού σε συνδυασμό με τεχνητή πολυπλοειδοποίηση επέτρεψε σε εγχώριους επιστήμονες να αποκτήσουν γόνιμα πολυπλοειδή υβρίδια φυτών (G. D. Karpechenko, ένα υβρίδιο-τετραπλοειδές ραπανάκι και λάχανο) και ζώων (B. L. Astaurov,υβριδικό τετραπλοειδές μεταξοσκώληκα).

Μεταξοσκώληκες Astaurov

Οι περιπτώσεις φυσικής πολυπλοειδίας σε ζώα είναι πολύ σπάνιες. Ωστόσο, ο ακαδημαϊκός BL Astaurov ανέπτυξε μια μέθοδο για την τεχνητή παραγωγή πολυπλοειδών από ένα διαειδικό υβρίδιο μεταξοσκωλήκων Bombyx mori και B. mandarina. Και τα δύο αυτά είδη έχουν n = 28 χρωμοσώματα.

Κατά τη σύνθεση τετραπλοειδούς χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της τεχνητής παρθενογένεσης. Πρώτον, ελήφθησαν παρθενογενετικά πολυπλοειδή B. mori - 4 n, 6 n. Όλα τα ληφθέντα άτομα αποδείχθηκαν γόνιμα (γόνιμα) θηλυκά.

Στη συνέχεια, παρθενογενετικά θηλυκά του B. mori (4n) διασταυρώθηκαν με αρσενικά ενός άλλου είδους, του B. mandarina (2n). Στους απογόνους από μια τέτοια διασταύρωση εμφανίστηκαν τριπλοειδή θηλυκά 2n B. mori + 1 n B. mandarina.

Αυτά τα θηλυκά, στείρα υπό κανονικές συνθήκες, αναπαράγονται με παρθενογένεση. Παράλληλα, παρθενογενετικά εμφανίζονταν μερικές φορές 6n θηλυκά (4n B. mori + 2n B. mandarina).

Στους απογόνους από τη διασταύρωση αυτών των θηλυκών με 2n B. mandarina αρσενικά, επιλέχθηκαν 4n μορφές και των δύο φύλων με διπλασιασμένο σύνολο χρωμοσωμάτων κάθε είδους (2n B. mori + 2n B. mandarina).

Εάν το υβρίδιο 1n B. mori + 1n B. mandarina ήταν στείρο, τότε το τετραπλοειδές (4n) αποδείχθηκε γόνιμο και, κατά την αναπαραγωγή, έδωσε γόνιμους απογόνους. Έτσι, με τη βοήθεια της πολυπλοειδίας, κατέστη δυνατή η σύνθεση μιας νέας μορφής μεταξοσκώληκα.

βιοτεχνολογία

Βιοτεχνολογία- μια επιστήμη που μελετά τη δυνατότητα τροποποίησης βιολογικών οργανισμών για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών.

Εφαρμογή της βιοτεχνολογίας (Εικ. 3):

παραγωγή φαρμάκων, λιπασμάτων, βιολογικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων.

βιολογική επεξεργασία λυμάτων·

ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων από το θαλασσινό νερό.

διόρθωση και διόρθωση γενετικών παθολογιών.

Ρύζι. 3. Δυνατότητες βιοτεχνολογίας

Για παράδειγμα, η συμπερίληψη στο γονιδίωμα του E. coli του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για τον σχηματισμό της ινσουλίνης στον άνθρωπο κατέστησε δυνατή τη δημιουργία βιομηχανικής παραγωγής αυτής της ορμόνης (Εικ. 4).

Ρύζι. 4. Βιοτεχνολογία παραγωγής ινσουλίνης

Μέθοδοι γενετικής και κυτταρικής μηχανικής εφαρμόζονται με επιτυχία στη βιοτεχνολογία.

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

Γενετική μηχανική- τεχνητή, σκόπιμη αλλαγή στον γονότυπο των μικροοργανισμών προκειμένου να ληφθούν καλλιέργειες με προκαθορισμένες ιδιότητες.

Η έρευνα της γενετικής μηχανικής επεκτείνεται όχι μόνο στους μικροοργανισμούς, αλλά και στους ανθρώπους. Είναι ιδιαίτερα σημαντικά στη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με διαταραχές στο ανοσοποιητικό σύστημα, στο σύστημα πήξης του αίματος, στην ογκολογία.

Η κύρια μέθοδος γενετικής μηχανικής: η απομόνωση των απαραίτητων γονιδίων, η κλωνοποίηση και η εισαγωγή τους σε ένα νέο γενετικό περιβάλλον. Για παράδειγμα, η εισαγωγή ορισμένων γονιδίων με τη βοήθεια ενός πλασμιδίου στον οργανισμό ενός βακτηρίου για τη σύνθεση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης (Εικ. 5).

Ρύζι. 5. Εφαρμογή της γενετικής μηχανικής

Τα κύρια στάδια επίλυσης ενός προβλήματος γενετικής μηχανικής είναι τα ακόλουθα:

Λήψη απομονωμένου γονιδίου.

Εισαγωγή γονιδίου σε φορέα (πλασμίδιο) για μεταφορά στο σώμα.

Μεταφορά φορέα με γονίδιο (ανασυνδυασμένο πλασμίδιο) σε τροποποιημένο οργανισμό.

Μεταμόρφωση των κυττάρων του σώματος.

Επιλογή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών και εξάλειψη αυτών που δεν έχουν τροποποιηθεί επιτυχώς.

Κυτταρική μηχανικήείναι μια κατεύθυνση στην επιστήμη και την πρακτική αναπαραγωγής που μελετά μεθόδους υβριδισμού σωματικών κυττάρων που ανήκουν σε διαφορετικά είδη, τη δυνατότητα κλωνοποίησης ιστών ή ολόκληρων οργανισμών από μεμονωμένα κύτταρα.

Περιλαμβάνει καλλιέργεια και κλωνοποίηση κυττάρων σε ειδικά επιλεγμένα μέσα, υβριδισμό κυττάρων, μεταμόσχευση κυτταρικών πυρήνων και άλλες μικροχειρουργικές επεμβάσεις για «αποσυναρμολόγηση» και «συναρμολόγηση» (ανακατασκευή) βιώσιμων κυττάρων από ξεχωριστά θραύσματα.

Προς το παρόν, κατέστη δυνατό να ληφθούν υβρίδια μεταξύ των κυττάρων των ζώων που βρίσκονται σε απόσταση στη συστηματική τους θέση, για παράδειγμα, ενός ποντικιού και ενός κοτόπουλου. Τα σωματικά υβρίδια χρησιμοποιούνται ευρέως τόσο στην επιστημονική έρευνα όσο και στη βιοτεχνολογία.

Υβριδικά κύτταρα που προέρχονται από κύτταρα ανθρώπου και ποντικού και ανθρώπου και κινέζικου χάμστερ χρησιμοποιήθηκαν για την αποκρυπτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος.

Τα υβρίδια μεταξύ των καρκινικών κυττάρων και των λεμφοκυττάρων έχουν τις ιδιότητες και των δύο γονικών κυτταρικών σειρών: διαιρούνται επ' αόριστον και μπορούν να παράγουν ορισμένα αντισώματα. Τέτοια αντισώματα χρησιμοποιούνται για θεραπευτικούς και διαγνωστικούς σκοπούς στην ιατρική.

Στην εμβρυολογία, οι οργανισμοί χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των διαδικασιών διαφοροποίησης των κυττάρων και των ιστών κατά την οντογένεση. χίμαιρες, αποτελείται από κύτταρα με διαφορετικούς γονότυπους. Δημιουργούνται συνδέοντας κύτταρα διαφορετικών εμβρύων στα αρχικά στάδια της ανάπτυξής τους.

Κλωνοποίηση ζώων- Μια άλλη μέθοδος κυτταρικής μηχανικής: ο πυρήνας ενός σωματικού κυττάρου μεταμοσχεύεται σε ένα ωάριο χωρίς πυρήνα, ακολουθούμενο από την ανάπτυξη του εμβρύου σε έναν ενήλικο οργανισμό.

Το πλεονέκτημα της κυτταρικής μηχανικής είναι ότι σας επιτρέπει να πειραματιστείτε με κύτταρα και όχι με ολόκληρους οργανισμούς.

Οι τεχνικές κυτταρικής μηχανικής χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό με τη γενετική μηχανική.

έργα του N. I. Vavilov

Νικολάι Ιβάνοβιτς Βαβίλοφ - Ρώσος γενετιστής, κτηνοτρόφος φυτών, γεωγράφος.

Ο Ν.Ι. Βαβίλοφ οργάνωσε 180 αποστολές (20-30 χρόνια του εικοστού αιώνα) στις πιο απρόσιτες και συχνά επικίνδυνες περιοχές του κόσμου προκειμένου να μελετήσει την ποικιλότητα και τη γεωγραφική κατανομή των καλλιεργούμενων φυτών.

Συνέλεξε μια μοναδική, τη μεγαλύτερη συλλογή καλλιεργούμενων φυτών στον κόσμο (μέχρι το 1940, η συλλογή περιελάμβανε 300.000 δείγματα), τα οποία πολλαπλασιάζονται ετησίως στις συλλογές του Vavilov All-Russian Institute of Plant Industry (VIR) και χρησιμοποιούνται ευρέως από τους κτηνοτρόφους ως ένα υλικό πηγής για τη δημιουργία νέων ποικιλιών σιτηρών, φρούτων, λαχανικών, βιομηχανικών, φαρμακευτικών και άλλων καλλιεργειών.

Δημιούργησε το δόγμα της φυτικής ανοσίας.

το δόγμα της φυτικής ανοσίας

Ο NI Vavilov υποδιαίρεσε τη φυτική ανοσία σε δομική (μηχανική) και χημική. Η μηχανική ανοσία των φυτών οφείλεται στα μορφολογικά χαρακτηριστικά του φυτού ξενιστή, ιδίως στην παρουσία προστατευτικών συσκευών που εμποδίζουν τη διείσδυση παθογόνων στο σώμα του φυτού. Η χημική ανοσία εξαρτάται από τα χημικά χαρακτηριστικά του φυτού.

Ο νόμος της ομόλογης σειράς κληρονομικής μεταβλητότητας: γενετικά κοντινά είδη και γένη έχουν γονίδια που δίνουν παρόμοια χαρακτηριστικά. Έτσι, είναι δυνατό να προβλεφθεί η παρουσία χαρακτηριστικών σε άλλα είδη ενός γνωστού γένους.

Διαπίστωσε ότι η μεγαλύτερη ποικιλία μορφών του είδους συγκεντρώνεται σε εκείνες τις περιοχές όπου προήλθε αυτό το είδος. Ξεχώρισε ο Ν.Ι.Βαβίλοφ 8 κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών.

Κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών

Κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών- γεωγραφικές περιοχές που φιλοξενούν τους άγριους προγόνους των καλλιεργούμενων φυτών.

Τα κέντρα προέλευσης των σημαντικότερων καλλιεργούμενων φυτών συνδέονται με τα αρχαία κέντρα πολιτισμού και τον τόπο της πρωτογενούς καλλιέργειας και επιλογής των φυτών. Παρόμοιες εστίες εξημέρωσης (κέντρα εξημέρωση)εντοπίστηκαν σε οικόσιτα ζώα.

Εντοπίστηκαν οκτώ κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών (Εικ. 6):

1. Μεσογειακό (σπαράγγια, ελιές, λάχανο, κρεμμύδια, τριφύλλι, παπαρουνόσποροι, παντζάρια, καρότα).

2. Δυτική Ασία (σύκα, αμύγδαλα, σταφύλια, ρόδια, μηδική, σίκαλη, πεπόνι, τριαντάφυλλο).

3. Κεντρικής Ασίας (ρεβίθια, βερίκοκα, αρακάς, αχλάδια, φακές, λινάρι, σκόρδο, μαλακό σιτάρι).

4. Ινδο-Μαλαϊκό (εσπεριδοειδή, αρτοσκεύασμα, αγγούρι, μάνγκο, μαύρο πιπέρι, καρύδα, μπανάνα, μελιτζάνα).

5. Κινέζικα (κεχρί, ραπανάκι, κεράσι, μήλο, φαγόπυρο, δαμάσκηνο, σόγια, λωτός).

6. Κεντρικής Αμερικής (κολοκύθα, φασόλια, κακάο, αβοκάντο, makhorka, καλαμπόκι, γλυκοπατάτες, βαμβάκι).

7. Νότια Αμερική (καπνός, ανανάς, ντομάτα, πατάτα).

8. Κέντρο Αβησσυνίας (μπανάνα, καφές, σόργο, σκληρό σιτάρι).

Στα μεταγενέστερα έργα του N.I. Vavilov, τα κέντρα της Εγγύς Ανατολής και της Κεντρικής Ασίας συνδυάζονται στο κέντρο της Νοτιοδυτικής Ασίας.

Ρύζι. 6. Κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών

Επί του παρόντος, υπάρχουν 12 κύρια κέντρα προέλευσης καλλιεργούμενων φυτών.