Hodowla: charakterystyka metod i osiągnięć. Wybór: charakterystyka metod i osiągnięć Pytania do przeglądu i zadania



1. Co nazywa się odmianą, rasą, odmianą?

Rasa, odmiana, szczep to sztucznie uzyskane populacje zwierząt, roślin, grzybów i bakterii o cechach niezbędnych dla człowieka.

2. Jakie cechy są charakterystyczne dla organizmów heterotycznych?

W przypadku organizmów heterotycznych charakterystyczna jest wyższość pierwszego pokolenia mieszańców pod względem szeregu cech i właściwości nad obiema formami rodzicielskimi.

3. Jaki jest związek między doborem sztucznym a doborem?

Sztuczna selekcja to wybór przez osobę najcenniejszych dla niej osobników zwierząt i roślin danego gatunku, rasy lub odmiany w celu uzyskania z nich potomstwa o pożądanych właściwościach. To podstawa selekcji. Hodowla to nauka zajmująca się badaniem biologicznych podstaw i metod tworzenia i doskonalenia ras zwierząt, odmian roślin i szczepów mikroorganizmów.

4. Jaką rolę w gospodarce narodowej odgrywa dobór drobnoustrojów?

Mikroorganizmy są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu (piekarnictwo i winiarstwo, produkcja białka paszowego, produktów kwasu mlekowego, antybiotyków, witamin, hormonów, aminokwasów, enzymów), w rolnictwie (przy produkcji kiszonki), do biologicznej ochrony roślin i oczyszczanie ścieków. W tym zakresie rozwija się mikrobiologia przemysłowa i trwają intensywne prace selekcyjne w celu opracowania nowych szczepów mikroorganizmów o zwiększonej produktywności, które wytwarzają substancje niezbędne dla człowieka.

5. Wymień główne metody selekcji.

Sztuczna selekcja, hybrydyzacja, mutageneza, poliploidia.

6. Wymień znane ci odmiany roślin owocowych lub warzywnych, rasy zwierząt.

Odmiany jabłek: Antonovka, Białe nadzienie. Kapusta biała i czerwona, kalafior i brukselka.

resheba.com

Wyjaśnij, dlaczego odmiana, rasa lub szczep nie mogą być uważane za osobny gatunek?

Gatunek - zbiór osobników charakteryzujących się dziedzicznym podobieństwem cech morfofizjologicznych, swobodnie krzyżujących się i dających płodne potomstwo, przystosowanych do określonych warunków życia i zajmujących określony obszar (terytorium). Gatunek jest kategorią taksonomiczną używaną w taksonomii do określenia różnorodności życia na Ziemi.

Rasa - grupa zwierząt gospodarskich tego samego gatunku, wspólnego pochodzenia, o podobnym wyglądzie, budowie, produktywności i innych ekonomicznie użytecznych cechach, które są przekazywane potomstwu.

Odmiana to forma (odmiana) sztucznie wytworzonych w procesie selekcji roślin uprawnych, które w określonych warunkach wzrostu posiadają określone właściwości biologiczne i ekonomiczne.

Szczep - czysta kultura drobnoustroju stworzona w kontrolowanych warunkach z jednej komórki źródłowej o pożądanych właściwościach, nabyta głównie w wyniku mutacji.

Specjacja występuje w warunkach naturalnych bez wpływu człowieka, a powstawanie ras, odmian i szczepów jest sztucznie wytworzonymi organizmami w wyniku mutacji, których używają ludzie.

biologia.kiev.ua

Odpowiedź na pytanie 2 z biologii z podręcznika Sivoglazova do klasy 10 na temat § 32. Wybór: podstawowe metody i osiągnięcia

• Odmiany jabłek Antonówka, gruszka Severyanka, rasy psów: Rottweiler, Pudel miniaturowy, Collie....
• Pytania do powtórek i zadań1. Co to jest selekcja Selekcja (z łac. selectio - selekcja) to nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących odmian roślin, ras zwierząt ...
• Co nazywa się rasą, odmianą, szczepem Rasa, odmiana lub szczep to zbiór osobników tego samego gatunku, sztucznie stworzony przez człowieka i charakteryzujący się pewnymi nas ...
• Jakie znasz główne metody selekcji?...
• Wybierz kryteria i porównaj masę z indywidualnym doborem....
• Jakie trudności pojawiają się przy inscenizacji krzyżówek międzygatunkowych Hybrydyzacja na odległość polega na krzyżowaniu różnych gatunków. W uprawie roślin za pomocą zdalnego gięcia...
• Czy hybrydy międzygatunkowe są produkowane i używane w Twojej okolicy? Korzystając z dodatkowych źródeł informacji, dowiedz się, jakie hybrydy gatunków to takie organizmy, które ...
• Myśleć! Pamiętaj! Jakie są podobieństwa i różnice między metodami hodowli roślin i zwierząt?
• Dlaczego każdy region potrzebuje własnych odmian roślin i ras zwierząt? Jakie odmiany i rasy są typowe dla twojego regionu? Jakie są ich cechy i zalety? Ponieważ...
• Spośród szerokiej gamy gatunków zwierząt żyjących na Ziemi człowiek wybrał stosunkowo niewiele gatunków do udomowienia. Jak myślisz, jak to jest wyjaśnione?Proces jednego ...

gdz.ekspert

Podstawy selekcji | Study-Easy.RF - największy portal badawczy

Hodowla to nauka badająca możliwości pozyskiwania nowych ras zwierząt, odmian roślin, szczepów drobnoustrojów, ze znakami niezbędnymi dla człowieka.

Rasa, odmiana, szczep to populacje zwierząt, roślin, mikroorganizmów stworzone przez człowieka za pomocą metod hodowlanych, które posiadają cechy niezbędne dla człowieka, utrwalone dziedzicznością w wielu kolejnych pokoleniach osobników.

Selekcja masowa to metoda hodowli roślin polegająca na wyselekcjonowaniu jednorodnej genetycznie populacji osobników o niezbędnych cechach.

Selekcja indywidualna - metoda hodowli roślin, w której wybierane są poszczególne osobniki o określonych cechach.

Chów wsobny to metoda hodowli roślin, w której zachowanie różnych roślin samopylnych odbywa się poprzez ochronę przed wnikaniem pyłku z innych roślin.

Zapylenie krzyżowe roślin samopylnych to metoda genetyki roślin mająca na celu uzyskanie odmian o nowych cechach. Odległa hybrydyzacja roślin to metoda hodowli roślin, w której krzyżuje się rośliny różnych gatunków.

Chów wsobny to metoda genetyki zwierząt polegająca na uzyskiwaniu nowych ras zwierząt poprzez przeprowadzanie blisko spokrewnionych krzyżówek.

Krzyżowanie krzyżowe to metoda genetyki zwierząt, w której nowe rasy zwierząt uzyskuje się poprzez przeprowadzanie niespokrewnionych krzyżówek.

Chów wsobny to metoda genetyki zwierząt polegająca na uzyskiwaniu nowych ras zwierząt poprzez krzyżowanie najbardziej odpowiednich osobników tej samej rasy.

Testowanie potomstwa to metoda genetyki zwierząt, w której nowe rasy zwierząt są uzyskiwane przez selekcję samców, których potomstwo jest uważane za produktywne pod względem tej lub innej cechy. Do tego samego celu dąży sztuczna inseminacja.

Odległa hybrydyzacja zwierząt to metoda hodowli zwierząt, w której krzyżuje się zwierzęta różnych gatunków.

Inżynieria genetyczna to metoda genetyki mikroorganizmów, która polega na przenoszeniu genów z jednego rodzaju mikroorganizmu do drugiego.

Wybór - nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów. Naukowe podstawy selekcji położył Karol Darwin w swojej pracy O powstawaniu gatunków (1859), w której zwrócił uwagę na przyczyny i naturę zmienności organizmów oraz pokazał rolę doboru w tworzeniu nowych form. Ważnym etapem dalszego rozwoju selekcji było odkrycie praw dziedziczności. Wielki wkład w rozwój selekcji wniósł M. I. Wawiłow, autor prawa szeregu homologicznego w zmienności dziedzicznej oraz teorii ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.

Przedmiot selekcji jest badaniem, w warunkach stworzonych przez człowieka, wzorców zmian, rozwoju i transformacji roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Za pomocą selekcji opracowywane są metody oddziaływania na rośliny uprawne i zwierzęta domowe. Dzieje się tak, aby zmienić ich dziedziczne cechy w kierunku niezbędnym dla osoby. Selekcja stała się jedną z form ewolucji świata roślinnego i zwierzęcego. Podlega ona tym samym prawom, co ewolucja gatunków w przyrodzie, ale dobór naturalny został częściowo zastąpiony doborem sztucznym.

Teoretyczne podstawy doboru to genetyka, doktryna ewolucyjna. Korzystając z teorii ewolucji, praw dziedziczności i zmienności, doktryny czystych linii i mutacji, hodowcy roślin opracowali różne metody hodowli odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów. Główne metody selekcji to selekcja, hybrydyzacja, poliploidia, eksperymentalna mutageneza, metody inżynierii genetycznej itp.

Główne zadania współczesnej hodowli jest zwiększenie produktywności odmian i ras, przeniesienie ich na bazę przemysłową, tworzenie ras, odmian i szczepów dostosowanych do warunków nowoczesnego rolnictwa, zapewnienie pełnej produkcji artykułów spożywczych po najniższych kosztach itp.

Hodowla podzielona jest na trzy główne działy: hodowla roślin, hodowla zwierząt i hodowla mikrobiologiczna.

Pojęcie rasy, odmiany, szczepu

Przedmiotem i wynikiem końcowym procesu selekcji są rasy, odmiany i odmiany.

rasa zwierząt- jest to zbiór osobników w obrębie określonego typu zwierzęcia, jakby miał genetycznie zdeterminowane cechy stabilne (właściwości i znaki) , które odróżniają ją od innych zespołów osobników tego gatunku zwierząt, stale przekazują je swoim potomkom i jest wynikiem intelektualnej aktywności człowieka. Zwierzęta tej samej rasy są podobne pod względem budowy ciała, produktywności, płodności, koloru. To pozwala odróżnić je od takich innych ras. W rasie musi być wystarczająca liczba zwierząt, w przeciwnym razie możliwość zastosowania selekcji jest ograniczona, szybko prowadzi do przymusowego chowu wsobnego iw efekcie do degeneracji rasy. Oprócz wysokiej produktywności i liczebności rasa powinna być dość powszechna. Zwiększa to możliwości tworzenia w nim różnych typów, co przyczynia się do jego dalszego doskonalenia. Duży wpływ na kształtowanie się cech skał mają warunki przyrodnicze i geograficzne – cechy gleb, roślin, klimat, ukształtowanie terenu i tym podobne. Gdy zwierzęta wprowadzane są w nowe warunki naturalne i klimatyczne, w ich organizmach zachodzą zmiany fizjologiczne, w niektórych przypadkach głębokie, w innych piętrowe. Im głębsza jest restrukturyzacja układów organizmu, tym większa różnica między nowymi a poprzednimi warunkami egzystencji. Proces adaptacji zwierząt do nowych warunków egzystencji nazywa się aklimatyzacją, może trwać kilka pokoleń.

odmiana roślin - grupa roślin uprawnych, które w wyniku selekcji uzyskały określony zestaw cech (użyteczne lub dekoracyjne) , które odróżniają tę grupę roślin od innych roślin tego samego gatunku. Każda odmiana roślin ma unikalną nazwę i zachowuje swoje właściwości przy wielokrotnej uprawie.

Szczep mikroorganizmów - czysta kultura pewnego rodzaju mikroorganizmów, której cechy morfologiczne i fizjologiczne są dobrze zbadane. Szczepy mogą być izolowane z różnych źródeł (gleba, woda, żywność) lub z tego samego źródła w różnym czasie. Dlatego ten sam typ bakterii, drożdży, mikroskopijnych grzybów może mieć dużą liczbę szczepów różniących się szeregiem właściwości, takich jak wrażliwość na antybiotyki, zdolność do tworzenia toksyn, enzymów i innych czynników. Szczepy drobnoustrojów, które są wykorzystywane w przemyśle do mikrobiologicznej syntezy białek (w szczególności enzymów), antybiotyków, witamin, kwasów organicznych itp. są znacznie bardziej produktywne (w wyniku selekcji) niż szczepy dzikie.

Rasy, odmiany, szczepy nie mogą istnieć bez ciągłej uwagi osoba. Dla każdej odmiany charakterystyczna jest rasa, szczep specyficzna reakcja na warunki środowiskowe. Oznacza to, że ich pozytywne cechy mogą przejawiać się tylko przy określonej intensywności czynników środowiskowych. Naukowcy z instytucji naukowych i praktycznych kompleksowo badają właściwości nowych ras i odmian oraz sprawdzają ich przydatność do stosowania w określonej strefie klimatycznej, czyli przeprowadzają ich podział na strefy. podział na strefy badania - zespół środków mających na celu sprawdzenie zgodności cech określonych ras lub odmian z warunkami określonej strefy przyrodniczej, co jest warunkiem koniecznym ich racjonalnego użytkowania na terenie każdego kraju. Najlepsze do stosowania w określonej strefie klimatycznej są zregionalizowany odmiany, rasy, których pozytywne właściwości mogą objawiać się tylko pod pewnymi warunkami.

Pytanie 1. Co to jest selekcja?
Wybór- to nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów. Jednocześnie sam proces tworzenia odmian, ras i szczepów nazywany jest również selekcją. Teoretyczną podstawą selekcji jest genetyka. Dzięki selekcji około 150 gatunków roślin uprawnych i 20 gatunków zwierząt udomowionych, powstały tysiące różnych ras i odmian. Selekcja zastąpił spontaniczne, domowe metody utrzymywania i hodowli roślin i zwierząt, które człowiek stosuje od tysięcy lat.
Hodowcy badają specyficzne wzorce ewolucji zwierząt domowych i roślin uprawnych, zachodzące pod kierowniczym wpływem człowieka.

Pytanie 2. Co nazywa się rasą, odmianą, odmianą?
Rasa, odmiana lub szczep to zbiór osobników tego samego gatunku, sztucznie stworzony przez człowieka i charakteryzujący się pewnymi właściwościami dziedzicznymi. Wszystkie organizmy tej populacji mają zestaw genetycznie ustalonych cech morfologicznych i fizjologicznych. Oznacza to, że wszystkie kluczowe geny są przenoszone do stanu homozygotycznego, a rozszczepienie nie następuje przez kilka pokoleń. Rasy, odmiany i szczepy są w stanie zmaksymalizować swoje użyteczne cechy dla ludzi tylko w warunkach, dla których zostały stworzone.

Pytanie 3. Jakie są główne metody hodowli, które znasz?
Główne metody hodowli to selekcja i hybrydyzacja.
Wybór- jest to wybór w każdym pokoleniu osobników o określonych cechach w celu ich późniejszego krzyżowania. Selekcję przeprowadza się zwykle na przestrzeni kilku kolejnych pokoleń. Rozróżnij wybór masowy i wybór indywidualny.
Hybrydyzacja- jest to krzyżowanie kierunkowe określonych osobników w celu uzyskania nowych lub utrwalenia cech niezbędnych do wytworzenia nieistniejącej jeszcze rasy (odmiany) lub zachowania właściwości istniejącej populacji osobników. Hybrydyzacja jest wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa (zdalna).

Pytanie 4. Co to jest dobór masowy, dobór indywidualny?
Selekcja masowa opiera się na cechach fenotypowych i jest powszechnie stosowana w produkcji roślinnej podczas pracy z roślinami zapylonymi krzyżowo. Jeśli niezbędne cechy populacji (na przykład waga nasion) uległy poprawie, możemy założyć, że selekcja masowa dla fenotypu była skuteczna. W ten sposób powstało wiele odmian roślin uprawnych. W przypadku selekcji drobnoustrojów można zastosować tylko selekcję masową.
W doborze indywidualnym wybierane są poszczególne osobniki, a potomstwo każdego z nich jest badane i kontrolowane przez kilka pokoleń. Umożliwia to określenie genotypów osobników i wykorzystanie do dalszej selekcji tych organizmów, które posiadają optymalną kombinację cech i właściwości przydatnych dla człowieka. W rezultacie uzyskuje się odmiany i rasy o wysokiej jednorodności i stałości cech, ponieważ wszystkie zawarte w nich osobniki są potomkami niewielkiej liczby rodziców. Na przykład niektóre rasy kotów i odmiany roślin ozdobnych są wynikiem zachowania pojedynczej mutacji (tj. zmienionego genotypu jednego przodka).

Pytanie 5. Jakie trudności pojawiają się podczas wystawiania krzyży międzygatunkowych?
Krzyżowanie międzygatunkowe jest możliwe tylko dla gatunków biologicznie bliskich (koń i osioł, fretka i norka, lew i tygrys). Jednak nawet w tym przypadku mieszańce, chociaż charakteryzują się heterozją (czyli przewyższają właściwościami swoich rodziców), często okazują się jałowe lub mało płodne. Powodem tego jest niemożność sprzęgania chromosomów różnych gatunków biologicznych, w wyniku czego dochodzi do zaburzenia mejozy i nie tworzą się gamety. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się różne metody. W szczególności, w celu uzyskania żyznej hybrydy kapusty i rzodkiewki, hodowca G. D. Karpechenko zastosował metodę poliploidyzacji. Nie krzyżował roślin diploidalnych, ale tetraploidalnych. W rezultacie w pierwszej profazie mejozy (profaza I) chromosomy należące do tego samego gatunku mogą tworzyć biwalenty. Podział przebiegał normalnie i powstały pełnoprawne gamety. Ten eksperyment był ważnym etapem rozwoju selekcji.

Hodowla to nauka o doskonaleniu indywidualnych cech zwierząt i roślin niezbędnych człowiekowi, a także hodowla nowych odmian roślin, ras zwierząt, szczepów mikroorganizmów. Do tworzenia odmian stosuje się metody hodowli roślin.

Wybór

Większość roślin spożywanych przez współczesną ludzkość to produkty wyselekcjonowane (ziemniaki, pomidory, kukurydza, pszenica). Od kilku stuleci ludzie uprawiają dzikie rośliny, przechodząc od zbioru do uprawy.

Obszary wyboru to:

• wysoka wydajność;
• żywienie roślin (np. zawartość białka w pszenicy);
• poprawiony smak;
• odporność upraw na warunki atmosferyczne;
• wczesne dojrzewanie owoców;
• intensywność rozwoju (na przykład „reakcja” na nawozy lub podlewanie).

Ryż. 1. Porównanie kukurydzy dzikiej i rolniczej.

Hodowla rozwiązała problem niedoboru żywności i nadal się rozwija, wprowadzając metody inżynierii genetycznej. Hodowcy nie tylko poprawiają smak i zwiększają wartość odżywczą roślin, ale także czynią je zdrowymi, bogatymi w witaminy i pierwiastki chemiczne ważne dla przemiany materii.

Do skutecznej selekcji konieczne jest zrozumienie wzorców dziedziczenia cech, cech wpływu środowiska, struktury morfologicznej i metod rozmnażania roślin uprawnych.

Metody

Główne metody selekcji to:

TOP 4 artykułykto czytał razem z tym

• sztuczna selekcja- wybór przez człowieka najcenniejszych upraw do hodowli;
• hybrydyzacja- proces pozyskiwania potomstwa z krzyżowania różnych form genetycznych;
• sztuczna mutageneza- zmiany w DNA.

Dobór sztuczny obejmuje dwa typy - indywidualny (według genotypu) i masowy (według fenotypu).

W pierwszym przypadku ważne są specyficzne cechy roślin, w drugim wybierane są najbardziej przystosowane osobniki.

Hybrydyzacja jest dwojakiego rodzaju:

• wewnątrzgatunkowe lub blisko spokrewnione - endogamia;
• odległy (międzygatunkowy) - krzyżowanie się.

Klasyczne metody hodowli roślin opisano w tabeli.

metoda	istota	Przykłady
Indywidualny dobór	Przeprowadzone w stosunku do roślin samopylnych. Hodowla pojedynczych osobników o pożądanych cechach i uzyskiwanie od nich ulepszonego potomstwa	Pszenica, jęczmień, groch
Wybór masowy	Przeprowadzone w stosunku do roślin zapylanych krzyżowo. Rośliny krzyżują się masowo. Najlepsze okazy są wybierane z powstałego potomstwa i ponownie krzyżowane. Można powtarzać aż do uzyskania pożądanych właściwości roślin	Słonecznik
Endogamia	Występuje podczas samozapylenia roślin zapylanych krzyżowo. W rezultacie otrzymuje się czyste (homozygotyczne) linie w celu utrwalenia powstałej cechy. Następuje spadek żywotności (depresja inbredowa), ponieważ. potomstwo stopniowo staje się homozygotyczne recesywne	Odmiany gruszek, jabłoni
krzyżowanie się	Różne gatunki krzyżują się, potomkowie są zwykle bezpłodni, tk. podczas przekraczania mejoza jest zaburzona, gamety nie tworzą się. W pierwszym pokoleniu obserwuje się efekt heterozy - wyższość potomstwa nad formami rodzicielskimi ze względu na powstawanie genów heterozygotycznych. Im bardziej odlegli rodzice są w związku, tym wyraźniej ujawnia się heterozja.	Mieszańce pszenicy i żyta (pszenżyto), porzeczki i agrestu (joshta)
Mutageneza	Rośliny są narażone na działanie jonizacji, promieniowania laserowego, działania chemiczne lub biologiczne, co skutkuje mutacjami. Najczęściej w ten sposób rozwija się odporność na choroby i szkodniki. Metoda została udoskonalona przez inżynierię genetyczną – pożądany gen można „włączyć” lub „wyłączyć” ręcznie, nie tracąc przy tym innych przydatnych cech.	Odmiany pszenicy

Ryż. 2. Przykłady hybryd.

Nieudane doświadczenie hodowlane - barszcz Sosnowskiego. Roślina była uprawiana jako pasza dla zwierząt gospodarskich. Jednak później okazało się, że nowy barszcz z łatwością penetruje ekosystemy, wypierając naturalne rośliny, a także zawiera substancje zwiększające wrażliwość na promieniowanie ultrafioletowe. Na skórze sok powoduje oparzenie na słońcu.

Ryż. 3. Barszcz Sosnowskiego.

Czego się nauczyliśmy?

Z lekcji dowiedzieliśmy się, dlaczego hodowla jest konieczna i jakie metody stosuje się w hodowli roślin. Rozważane klasyczne metody hodowli - selekcja indywidualna i masowa, hybrydyzacja wewnątrzgatunkowa i odległa, mutageneza.

Quiz tematyczny

Ocena raportu

Średnia ocena: 4.6. Łącznie otrzymane oceny: 369.

Wybór- nauka opracowująca sposoby tworzenia nowych i ulepszania istniejących odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów.

Tworzenie nowych odmian i ras opiera się na tak ważnych właściwościach żywego organizmu, jak dziedziczność i zmienność. Dlatego genetyka - nauka o zmienności i dziedziczności organizmów - jest teoretyczną podstawą doboru.

Mając własne zadania i metody, selekcja jest mocno oparta na prawach genetyki, jest ważnym obszarem praktycznego wykorzystania wzorców ustalonych przez genetykę. Jednocześnie selekcja opiera się również na osiągnięciach innych nauk. Do tej pory genetyka osiągnęła poziom celowego projektowania organizmów o pożądanych cechach i właściwościach.

Odmiana, rasa i odmiana- stabilna grupa organizmów, sztucznie stworzona przez człowieka i posiadająca pewne cechy dziedziczne.

Wszystkie osobniki w obrębie rasy, odmiany i szczepu mają podobne, dziedzicznie ustalone cechy i właściwości morfologiczne, fizjologiczne, biochemiczne i ekonomiczne, a także ten sam typ reakcji na czynniki środowiskowe.

Główne kierunki selekcji:

wysoka produktywność odmian roślin, plenność i produktywność ras zwierząt;

poprawa jakości produktów (np. smaku, wyglądu owoców i warzyw, składu chemicznego ziarna – zawartość białka, glutenu, aminokwasów egzogennych itp.);

właściwości fizjologiczne (wczesny rozwój, odporność na suszę, zimotrwałość, odporność na choroby, szkodniki i niekorzystne warunki klimatyczne).

hodowla ras odpornych na stres (do hodowli w warunkach dużego zagęszczenia - w fermach drobiu, fermach itp.);

hodowla futer;

hodowla ryb - hodowla ryb w sztucznych zbiornikach.

RÓŻNICA FORM KULTUROWYCH OD DZIKICH

formy kulturowe	dzikie formy
rozwinięte cechy korzystne dla człowieka i często szkodliwe w warunkach naturalnych	obecność znaków niewygodnych dla osoby (agresywność, kłucie itp.)
wysoka wydajność	niska wydajność (małe owoce; niska waga, produkcja jaj, mleczność)
mniej przystosowane do zmieniających się warunków środowiskowych	wysoka zdolność adaptacji
nie posiadają środków ochrony przed drapieżnikami i szkodnikami (substancje gorzkie lub trujące, ciernie, ciernie itp.)	obecność naturalnych urządzeń ochronnych, które zwiększają witalność, ale są niewygodne dla człowieka

podstawowe metody hodowli

Główne metody selekcji:

dobór par rodzicielskich

wybór

hybrydyzacja

sztuczna mutageneza

Dobór par rodzicielskich

Metoda ta stosowana jest przede wszystkim w hodowli zwierząt, ponieważ zwierzęta charakteryzują się rozmnażaniem płciowym i niewielką liczbą potomstwa.

Hodowla nowej rasy to długotrwały proces, który wymaga dużych kosztów materiałowych. Celowe może być uzyskanie pewnego zewnętrzny(zestaw cech fenotypowych), wzrost wydajności mleka, zawartości tłuszczu w mleku, jakości mięsa itp.

Zwierzęta hodowlane oceniane są nie tylko na podstawie znaków zewnętrznych, ale także pochodzenia i jakość potomstwa. Dlatego konieczna jest dobra znajomość ich rodowodu. W gospodarstwach hodowlanych przy doborze producentów zawsze brane są pod uwagę rodowody, w których oceniane są cechy zewnętrzne i produktywność form rodzicielskich na przestrzeni wielu pokoleń.

prace I. V. Michurin

Praca selekcyjna zajmuje szczególne miejsce w praktyce ulepszania upraw owoców i jagód. I. V. Michurina. Przywiązywał dużą wagę do doboru par rodzicielskich do krzyżowania. Nie wykorzystywał jednak lokalnych dzikich odmian (ponieważ miały one stabilną dziedziczność, a hybryda zwykle odchylała się w stronę dzikiego rodzica), ale pobierał rośliny z innych, odległych miejsc geograficznych i krzyżował je ze sobą.

Ważnym ogniwem w twórczości Michurina było celowa edukacja sadzonki mieszańcowe: w pewnym okresie ich rozwoju stworzono warunki do dominacji cech jednego z rodziców i stłumienia cech drugiego, tj. skutecznej kontroli dominacji cech (różne metody uprawy roli, nawożenie, szczepienie w koronę innej rośliny itp.).

Metoda mentorska- wychowanie na stadzie. Jako potomek Michurin wziął zarówno młodą roślinę, jak i pąki z dojrzałego drzewa owocowego. Dzięki tej metodzie możliwe było nadanie pożądanego koloru owocom hybrydy wiśniowo-wiśniowej o nazwie „Piękno Północy”.

Michurin stosował również hybrydyzację odległą. Uzyskał rodzaj mieszańca czereśni i czeremchy - cerapadus, a także mieszańca tarniny ze śliwką, jabłka z gruszką, brzoskwini i moreli. Wszystkie odmiany Michurin są wspierane przez rozmnażanie wegetatywne.

Wybór

sztuczna selekcja- zachowanie do dalszego rozmnażania osobników o cechach interesujących hodowcę. Formy doboru: masowy i indywidualny.

Intuicyjny (nieświadomy) wybór- najstarsza forma selekcji stosowana przez starożytnego człowieka: selekcja osobników według fenotypu, tj. z najbardziej użytecznymi kombinacjami funkcji.

Dobór metodyczny- selekcja do reprodukcji osobników o jasno określonych cechach, zgodnie z celem iz uwzględnieniem ich fenotypów i genotypów.

Wybór masowy- eliminacja z rozrodu osobników nieposiadających wartościowych cech lub cech niepożądanych (np. agresywnych).

Selekcja masowa może być skuteczna, jeśli wybrane zostaną cechy jakościowe, po prostu odziedziczone i łatwe do zidentyfikowania. Selekcja masowa jest zwykle przeprowadzana wśród roślin zapylanych krzyżowo. Jednocześnie hodowcy dobierają rośliny zgodnie z fenotypem o interesujących ich cechach. Wadą selekcji masowej jest to, że hodowca nie zawsze może określić najlepszy genotyp na podstawie fenotypu.

Indywidualny dobór- selekcja pojedynczych osobników o cechach interesujących daną osobę i uzyskiwanie od nich potomstwa.

Selekcja indywidualna jest bardziej skuteczna w selekcji osób pod kątem ilościowych, trudnych do dziedziczenia cech. Ten rodzaj selekcji umożliwia dokładną ocenę genotypu poprzez analizę dziedziczenia cech u potomstwa. Selekcja indywidualna stosowana jest w stosunku do roślin samopylnych (odmiany pszenicy, jęczmienia, grochu itp.).

Hybrydyzacja

W pracy hodowlanej ze zwierzętami stosuje się głównie dwie metody krzyżowania: endogamia I krzyżowanie się.

Endogamia- krzyżowanie form blisko spokrewnionych: rodzeństwo lub rodzice i potomstwo są wykorzystywane jako formy wyjściowe.

Wynik: uzyskanie organizmów homozygotycznych → rozkład pierwotnej formy na kilka czystych linii.

Wady: zmniejszona żywotność (recesywne homozygoty często przenoszą choroby dziedziczne).

Takie krzyżowanie jest w pewnym stopniu podobne do samozapylenia u roślin, co również prowadzi do wzrostu homozygotyczności, a w efekcie do utrwalenia cennych gospodarczo cech u potomstwa. Jednocześnie homozygotyzacja genów kontrolujących badaną cechę zachodzi tym szybciej, im bliżej spokrewnione krzyżowanie jest wykorzystywane do chowu wsobnego. Jednak homozygotyzacja podczas chowu wsobnego, podobnie jak w przypadku roślin, prowadzi do osłabienia zwierząt, zmniejsza ich odporność na wpływy środowiska i zwiększa zachorowalność.

W hodowli chów wsobny to zwykle tylko jeden krok w ulepszaniu rasy. Po tym następuje krzyżowanie różnych mieszańców międzyliniowych, w wyniku czego niepożądane allele recesywne zostają przeniesione do stanu heterozygotycznego, a szkodliwe skutki chowu wsobnego są znacznie zredukowane.

krzyżowanie się- niespokrewnione krzyżowanie osobników tej samej rasy lub różnych ras zwierząt w ramach tego samego gatunku.

Wynik: uzyskanie dużej liczby organizmów heterozygotycznych → utrzymanie użytecznych cech i zwiększenie ich nasilenia w kolejnych pokoleniach.

Zdalna hybrydyzacja - uzyskiwanie hybryd międzygatunkowych i międzyrodzajowych.

Hybrydyzacja odległa w hodowli zwierząt jest stosowana znacznie rzadziej niż w hodowli roślin.

Międzygatunkowe i międzyrodzajowe hybrydy zwierząt i roślin są najczęściej bezpłodne, ponieważ mejoza jest zaburzona i gametogeneza nie zachodzi. Jednocześnie przywrócenie płodności u zwierząt jest trudniejszym zadaniem, ponieważ niemożliwe jest uzyskanie poliploidów na podstawie zwielokrotnienia w nich liczby chromosomów.

Pokonanie bezpłodności międzygatunkowych mieszańców roślin zostało po raz pierwszy osiągnięte na początku lat 20. XX wieku przez sowiecką genetykę G. D. Karpieczenko podczas krzyżowania rzodkiewki i kapusty. Ta nowo stworzona przez człowieka roślina nie przypominała ani rzodkiewki, ani kapusty. Strąki zajmowały niejako pozycję pośrednią i składały się z dwóch połówek, z których jedna przypominała strąk kapusty, a druga rzodkiewkę. Każda z pierwotnych form miała 9 chromosomów w komórkach zarodkowych. W tym przypadku komórki uzyskanej z nich hybrydy miały 18 chromosomów. Ale niektóre jaja i ziarna pyłku zawierały wszystkie 18 chromosomów (diploidów), a po ich skrzyżowaniu powstała roślina z 36 chromosomami, która okazała się płodna. W ten sposób udowodniono możliwość wykorzystania poliploidu do przezwyciężenia niekrzyżowania i niepłodności podczas hybrydyzacji na odległość.

Zdarza się, że osobniki tylko jednej płci są bezpłodne. Na przykład w hybrydach byka wysokogórskiego, jaka i bydła, (jałowy) samce i samice są płodne (płodny).

Ale czasami gametogeneza w odległych hybrydach przebiega normalnie, co umożliwiło uzyskanie nowych cennych ras zwierząt. Przykładem są archa-merynosy, które podobnie jak argali (owce górskie) mogą paść się wysoko w górach, a jako merynosy dają dobrą wełnę. Płodne hybrydy uzyskano ze skrzyżowania miejscowego (indyjskiego) bydła z zebu. Podczas krzyżowania bieługi i sterleta uzyskano płodną hybrydę - bester, fretka i norkę - honorik, hybryda karpia i karasia jest wydajna.

W naturze występują mieszańce zebry i konia (zebroid), żubra i żubra (żubr), cietrzewia i kuropatwy (meżniak), zająca i białego zająca (mankiet), sobola i lisa (kidus), a także tygrysa i lwa (ligr).

Przykładami międzyrodzajowych mieszańców roślin są: pszenżyto, pszenżyto, perz, porzeczka i agrest (yoshta), brukiew i kapusta pastewna (kuuzika), żyto ozime i trawa pszeniczna, trawiaste i drzewiaste pomidory itp. .

heteroza- zjawisko zwiększonej żywotności, produkcyjności, płodności mieszańców pierwszego pokolenia, przewyższających w tych parametrach oboje rodziców.

Już od drugiej generacji efekt heterotyczny zanika. Najwyraźniej wynika to ze spadku liczby organizmów heterozygotycznych i wzrostu odsetka homozygot.

Klasycznymi przykładami manifestacji heterozji są muł (hybryda klaczy i osła) i osioł (hybryda konia i osła) (ryc. 1.2). Są to silne, odporne zwierzęta, które można wykorzystać w znacznie trudniejszych warunkach niż formy rodzicielskie.

Ryż. 1. Muł Rys. 2. Loshak

Ich oczekiwana długość życia jest znacznie wyższa niż w przypadku gatunku rodzicielskiego.

Osłomułek jest mniejszy od muła i ryjówki, dlatego jest mniej wygodny do wykorzystania w działalności gospodarczej człowieka.

Heteroza znajduje szerokie zastosowanie w przemysłowej hodowli drobiu, np. kurcząt brojlerów, które charakteryzują się bardzo szybkim wzrostem. Kurczaki brojlery to ostateczna hybryda uzyskana przez skrzyżowanie kilku linii różnych ras kurcząt (mięsne formy rodzicielskie), przetestowana pod kątem zgodności. Początkowo do takiego krzyżowania używano Cornish (jako forma ojcowska) i White Plymouthrock (jako forma matczyna).

sztuczna mutageneza

Jako metodę hodowli roślin najczęściej stosuje się sztuczną mutagenezę. Polega na wykorzystaniu mutagenów fizycznych i chemicznych w celu uzyskania form roślinnych z wyraźnymi mutacjami. Takie formy są dalej wykorzystywane do hybrydyzacji lub selekcji.

Szeroko stosowany w hodowli roślin poliploidalność.

Poliploidalność- wzrost liczby zestawów chromosomów w komórkach ciała, wielokrotność haploidalnej (pojedynczej) liczby chromosomów; rodzaj mutacji genomowej.

Komórki płciowe większości organizmów są haploidalne (zawierają jeden zestaw chromosomów - n), somatyczne - diploidalne (2n). Organizmy, których komórki zawierają więcej niż dwa zestawy chromosomów, nazywane są poliploidami, trzy zestawy to triploidy (3n), cztery to tetraploidy (4n) itd. Najczęstszymi organizmami z wielokrotnością dwóch zestawów chromosomów są tetraploidy, heksaploidy (6n ) itp. .

Poliploidy z nieparzystą liczbą zestawów chromosomów (triploidy, pentaploidy itp.) zwykle nie produkują potomstwa (sterylne), ponieważ komórki zarodkowe, które tworzą, zawierają niekompletny zestaw chromosomów - a nie wielokrotność haploidalnego.

pojawienie się poliploidii

Poliploidalność występuje, gdy chromosomy nie rozdzielają się podczas mejozy. W takim przypadku komórka zarodkowa otrzymuje kompletny (niezredukowany) zestaw chromosomów komórek somatycznych (2n). Kiedy taka gameta łączy się z normalną (n), powstaje triploidalna zygota (3n), z której rozwija się triploid. Jeśli obie gamety niosą zestaw diploidalny, powstaje tetraploid. Komórki poliploidalne mogą powstać w ciele podczas niepełnej mitozy: po podwojeniu chromosomów podział komórek może nie nastąpić i pojawiają się w nim dwa zestawy chromosomów. W roślinach komórki tetraploidalne mogą dać początek pędom tetraploidalnym, których kwiaty wytwarzają gamety diploidalne zamiast haploidalnych. W przypadku samozapylenia może wystąpić tetraploid, a zapylany normalną gametą, triploidem. Podczas wegetatywnego rozmnażania roślin zachowana jest ploidia pierwotnego organu lub tkanki.

Dzięki poliploidii wyhodowano wysokowydajne odmiany poliploidów buraka cukrowego, bawełny, gryki itp. Rośliny poliploidalne są często bardziej żywotne i płodne niż zwykłe diploidy. O ich większej odporności na zimno świadczy wzrost liczebności gatunków poliploidów na dużych szerokościach geograficznych i wysokich górach.

Ponieważ formy poliploidalne często posiadają cenne cechy ekonomiczne, w produkcji roślinnej stosuje się sztuczną poliploidyzację w celu uzyskania wyjściowego materiału hodowlanego.

Uzyskanie poliploidów w eksperymencie jest ściśle związane ze sztuczną mutagenezą. W tym celu stosuje się specjalne mutageny (np. alkaloid kolchicyny), które zaburzają rozbieżność chromosomów w mitozie i mejozie.

Uzyskano poliploidy produkcyjne żyta, gryki, buraka cukrowego i innych roślin uprawnych; sterylne triploidy arbuza, winogron, banana są popularne ze względu na owoce bez pestek.

Zastosowanie odległej hybrydyzacji w połączeniu ze sztuczną poliploidyzacją pozwoliło krajowym naukowcom uzyskać płodne poliploidowe hybrydy roślin (G. D. Karpechenko, tetraploidalna hybryda rzodkiewki i kapusty) i zwierząt (B. L. Astaurow, hybryda tetraploidalna jedwabnika).

Jedwabniki z Astaurowa

Przypadki naturalnej poliploidii u zwierząt są bardzo rzadkie. Jednak akademik B. L. Astaurov opracował metodę sztucznej produkcji poliploidów z międzygatunkowej hybrydy jedwabników Bombyx mori i B. mandarina. Oba te gatunki mają n = 28 chromosomów.

Podczas syntezy tetraploidu zastosowano metodę sztucznej partenogenezy. Początkowo uzyskano partenogenetyczne poliploidy B. mori - 4 n, 6 n. Wszystkie pozyskane osobniki były płodnymi (plennymi) samicami.

Następnie partenogenetyczne samice B. mori (4n) skrzyżowano z samcami innego gatunku B. mandarina (2n). W potomstwie z takiego krzyżowania pojawiły się triploidalne samice 2n B. mori + 1 n B. mandarina.

Te samice, bezpłodne w normalnych warunkach, rozmnażane przez partenogenezę. W tym samym czasie partenogenetycznie pojawiało się 6n samic (4n B. mori + 2n B. mandarina).

U potomstwa ze skrzyżowania tych samic z 2n samcami B. mandarina wyselekcjonowano 4n form obu płci z podwójnym zestawem chromosomów każdego gatunku (2n B. mori + 2n B. mandarina).

Jeśli hybryda 1n B. mori + 1n B. mandarina była bezpłodna, to tetraploid (4n) okazał się płodny i po rozmnożeniu dał płodne potomstwo. Za pomocą poliploidii udało się zatem zsyntetyzować nową formę jedwabnika.

biotechnologia

Biotechnologia- nauka badająca możliwość modyfikowania organizmów biologicznych w celu zaspokojenia potrzeb człowieka.

Zastosowanie biotechnologii (ryc. 3):

produkcja leków, nawozów, biologicznych środków ochrony roślin;

biologiczne oczyszczanie ścieków;

odzyskiwanie cennych metali z wody morskiej;

korekcja i korekta patologii genetycznych.

Ryż. 3. Możliwości biotechnologii

Na przykład włączenie do genomu E. coli genu odpowiedzialnego za tworzenie insuliny u ludzi umożliwiło ustalenie przemysłowej produkcji tego hormonu (ryc. 4).

Ryż. 4. Biotechnologia do produkcji insuliny

W biotechnologii z powodzeniem stosuje się metody inżynierii genetycznej i komórkowej.

INŻYNIERIA GENOWA I KOMÓRKOWA

Inżynieria genetyczna- sztuczna, celowa zmiana genotypu drobnoustrojów w celu uzyskania kultur o określonych właściwościach.

Badania w dziedzinie inżynierii genetycznej obejmują nie tylko mikroorganizmy, ale także ludzi. Mają szczególne znaczenie w leczeniu chorób związanych z zaburzeniami układu odpornościowego, układu krzepnięcia krwi, onkologii.

Główna metoda inżynierii genetycznej: wybór niezbędnych genów, ich klonowanie i wprowadzenie do nowego środowiska genetycznego. Na przykład wprowadzenie pewnych genów za pomocą plazmidu do organizmu bakterii w celu syntezy przez nią określonego białka (ryc. 5).

Ryż. 5. Zastosowanie inżynierii genetycznej

Główne etapy rozwiązania problemu inżynierii genetycznej są następujące:

Uzyskanie wyizolowanego genu.

Wprowadzenie genu do wektora (plazmidu) w celu przeniesienia do organizmu.

Przeniesienie wektora z genem (rekombinowany plazmid) do zmodyfikowanego organizmu.

Transformacja komórek ciała.

Selekcja organizmów genetycznie zmodyfikowanych i eliminacja tych, które nie zostały skutecznie zmodyfikowane.

Inżynieria komórkowa- To kierunek w nauce i praktyce hodowlanej, który bada metody hybrydyzacji komórek somatycznych należących do różnych gatunków, możliwości klonowania tkanek lub całych organizmów z pojedynczych komórek.

Obejmuje hodowlę i klonowanie komórek na specjalnie wyselekcjonowanych podłożach, hybrydyzację komórek, transplantację jąder komórkowych i inne operacje mikrochirurgiczne w celu „demontażu” i „składania” (rekonstrukcji) żywotnych komórek z poszczególnych fragmentów.

W chwili obecnej udało się uzyskać hybrydy między komórkami zwierząt, które są odległe w swojej systematycznej pozycji, na przykład myszy i kurczaków. Hybrydy somatyczne znalazły szerokie zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak iw biotechnologii.

W dekodowanie ludzkiego genomu zaangażowane były komórki hybrydowe pochodzące z ludzkich i mysich oraz ludzkich i chińskich komórek chomika.

Hybrydy między komórkami nowotworowymi a limfocytami mają właściwości obu macierzystych linii komórkowych: dzielą się w nieskończoność i mogą wytwarzać określone przeciwciała. Takie przeciwciała są wykorzystywane w celach terapeutycznych i diagnostycznych w medycynie.

W embriologii organizmy są wykorzystywane do badania procesów różnicowania komórek i tkanek podczas ontogenezy. chimery, składa się z komórek o różnych genotypach. Powstają przez połączenie komórek różnych zarodków na wczesnych etapach ich rozwoju.

Klonowanie zwierząt- inna metoda inżynierii komórkowej: jądro komórki somatycznej jest przeszczepiane do komórki jajowej pozbawionej jądra, a następnie zarodek jest hodowany w dorosłym organizmie.

Zaletą inżynierii komórkowej jest to, że umożliwia eksperymentowanie na komórkach, a nie na całych organizmach.

Metody inżynierii komórkowej są często stosowane w połączeniu z inżynierią genetyczną.

prace N. I. Wawiłowa

Nikołaj Iwanowicz Wawiłow - rosyjski genetyk, hodowca roślin, geograf.

N. I. Wawiłow zorganizował 180 wypraw (20-30 lat XX wieku) do najbardziej niedostępnych i często niebezpiecznych rejonów globu w celu zbadania różnorodności i rozmieszczenia geograficznego roślin uprawnych.

Zebrał unikatową, największą na świecie kolekcję roślin uprawnych (do 1940 r. kolekcja liczyła 300 000 okazów), które corocznie są rozmnażane w zbiorach Wszechrosyjskiego Instytutu Przemysłu Roślinnego im. NI Wawiłowa (WIR) i są szeroko stosowane przez hodowców jako materiał wyjściowy do tworzenia nowych odmian zbóż, owoców, warzyw, upraw technicznych, leczniczych i innych.

Stworzył doktrynę odporności roślin.

nauka o odporności roślin

N. I. Wawiłow podzielił odporność roślin na strukturalną (mechaniczną) i chemiczną. Odporność mechaniczna roślin wynika z cech morfologicznych rośliny żywicielskiej, w szczególności z obecności urządzeń ochronnych, które zapobiegają przenikaniu patogenów do organizmu rośliny. Odporność chemiczna zależy od właściwości chemicznych roślin.

Prawo homologicznej serii zmienności dziedzicznej: gatunki i rodzaje bliskie genetycznie mają geny, które dają podobne cechy. W ten sposób można przewidzieć obecność postaci w innych gatunkach znanego rodzaju.

Ustalił, że największa różnorodność form tego gatunku koncentruje się na obszarach, na których ten gatunek się pojawił. N. I. Wawiłow wyróżniony 8 ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych- obszary geograficzne, które są domem dla dzikich przodków roślin uprawnych.

Ośrodki pochodzenia najważniejszych roślin uprawnych związane są ze starożytnymi ośrodkami cywilizacyjnymi oraz miejscem pierwotnej uprawy i selekcji roślin. Podobne ośrodki udomowienia (ośrodki udomowienie) znalezione u zwierząt domowych.

Zidentyfikowano osiem ośrodków pochodzenia roślin uprawnych (ryc. 6):

1. Śródziemnomorski (szparagi, oliwki, kapusta, cebula, koniczyna, mak, buraki, marchew).

2. Azjatycka przednia (figi, migdały, winogrona, granat, lucerna, żyto, melon, róża).

3. Środkowoazjatyckie (ciecierzyca, morela, groch, gruszka, soczewica, len, czosnek, pszenica miękka).

4. Indo-malajski (cytrusy, chlebowiec, ogórek, mango, pieprz czarny, kokos, banan, bakłażan).

5. Chiński (proso, rzodkiewka, wiśnia, jabłko, gryka, śliwka, soja, persimmon).

6. Środkowoamerykański (dynia, fasola, kakao, awokado, kudma, kukurydza, batat, bawełna).

7. Ameryki Południowej (tytoń, ananas, pomidor, ziemniak).

8. Centrum Abisyńskie (banan, kawa, sorgo, pszenica durum).

W późniejszych pracach N. I. Wawilowa ośrodki zachodnioazjatyckie i środkowoazjatyckie zostały połączone w centrum Azji Południowo-Zachodniej.

Ryż. 6. Centra pochodzenia roślin uprawnych

Obecnie wyróżnia się 12 podstawowych ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.