Каким путем осуществляется в селекции растений выведение новых сортов
Обновлено: 05.10.2024
Селекционная работа ведется по следующей схеме: создается желаемая модель сорта или породы, происходит подбор методов для работы, начинается планомерная деятельность по реализации задуманного.
При проведении селекционных экспериментов учитывают следующие факторы:
- наличие богатого исходного материала (породы, сорта), предназначенного для исследований;
- роль среды (модификационная изменчивость) в развитии признаков;
- законы наследования признаков;
- формы искусственного отбора.
Современная селекция, помимо гибридизации и искусственного отбора, использует в работе искусственный мутагенез или получение мутаций при воздействии на организм физических или химических агентов. Метод не всегда дает положительные результаты, поскольку полезные генные или геномные мутации возникают не так часто. Редко закрепляются в последующих поколениях, если не затрагивают ядерный геном. Полезные мутации у растений передаются и сохраняются с помощью вегетативного размножения.
- Метод ментора. В крону гибридного дерева делается прививка саженца, который передает гибриду полезные свойства. Или наоборот – гибрид с заложенными свойствами прививается на подвой-дичок.
- Метод вегетативного сближения. Проводится ранняя прививка одного вида растения на другой вид. В новом растении происходят биохимические и тканевые изменения. Пыльцевые трубки прорастают в пестик материнского растения. Происходит оплодотворение видов, которые не скрещиваются традиционным путем.
- Метод посредника. Используется, когда виды А и В не скрещиваются. Вначале проводят гибридизацию В и С (посредника), а затем полученный гибрид скрещивают с А.
- Метод опыления смесью пыльцы разных видов. Помогает прорастанию пыльцевых трубок в пестик цветка, что в ряде случаев приводит к оплодотворению.
Особенности селекционной работы с животными
На заметку: Чтобы получить значительное количество потомков и выбрать из вариативного ряда подходящие формы, применяют искусственное осеменение и искусственное оплодотворение в пробирке, с пересадкой зиготы в матку суррогатной матери.
Проводится селекция микроорганизмов, которые используются в получении продуктов, очистке сточных вод, получении лекарственных препаратов, борьбе с вредителями и в других сферах человеческой деятельности.
Жизнедеятельность микроорганизмов протекает по особому пути и метод гибридизации к ним неприменим. В селекции микроорганизмов результаты дает искусственный мутагенез. Клетки чувствительны к физическому и химическому воздействию. В ходе изменения генотипа происходят разные мутации, среди которых выбираются те, которые способны послужить на благо человека.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
КРИТЕРИИ ВИДА
Задачи : изучить понятие вида, его критерии и структуру.
Элементы содержания: вид, критерии вида: морфологический, физиологический, генетический, экологический, географический, исторический.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование : изображения нескольких организмов, относящихся к одному виду.
I. Организационный момент.
II. Проверка знаний учащихся.
1. Популяция растений, характеризующаяся сходным генотипом и фенотипом, полученная в результате искусственного отбора, – это:
2. Каким путем осуществляется в селекции растений выведение новых сортов?
а) Выращиванием растений на удобренных почвах;
б) вегетативным размножением с помощью отводков;
в) скрещиванием растений различных сортов и последующим отбором потомства с ценными признаками;
г) выращиванием растений на бедных почвах.
3. При искусственном отборе формируются признаки, полезные:
4. Метод получения новых сортов растений путем воздействия на организм ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами называют:
5. Явление гетерозиса связано:
а) с новой комбинацией генов;
б) с изменчивостью генов;
в) с модификационной изменчивостью;
г) с хромосомными перестройками.
6. Группу наиболее сходных по строению и жизнедеятельности животных, созданных для сельскохозяйственных целей человеком, называют:
7. Чистая линия растений – это потомство:
а) гетерозиготных форм;
б) одной самоопыляющейся особи;
в) межсортового гибрида;
г) двух гетерозиготных особей.
8. Что лежит в основе создания новых пород сельскохозяйственных животных?
а) Скрещивание и искусственный отбор;
б) естественный отбор;
в) хороший уход за животными, режим их питания;
г) борьба за существование.
9. Н. И. Вавилов разработал:
а) хромосомную теорию наследственности;
б) эволюционную теорию;
в) гипотезу происхождения жизни;
г) учение о центрах многообразия и происхождения культурных растений.
10. Близкородственное скрещивание в селекции животных используют для:
а) закрепления желательных признаков;
б) улучшения признаков;
в) увеличения гетерозиготных форм;
г) отбора наиболее продуктивных животных.
Ответы : 1 – г, 2 – в, 3 – а, 4 – в, 5 – а, 6 – в, 7 – б, 8 – а, 9 – г, 10 – а.
III. Изучение нового материала.
Вид является основной структурной единицей живой природы. Он возникает, развивается, а при изменении условий существования может исчезнуть или преобразоваться в другие виды.
Вид – совокупность особей, занимающих определенную область распространения, сходных по строению, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство
На сегодняшний день описано около 1,5 млн видов животных и более полумиллиона видов растений. Процесс описания новых видов продолжается. Каждый год описывается до тысячи новых видов живых организмов. Одни виды отличаются от других рядом признаков, совокупность которых составляет критерии вида.
Критерии вида – совокупность определенных признаков, позволяющих характеризовать какую-либо группу организмов как вид.
Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида, особенностей строения представителей одного вида
Сходство всех процессов жизнедеятельности, и прежде всего процесса размножения (свободное скрещивание особей вида)
Каждый вид характеризуется определенным, присущим только ему набором хромосом и их особой
структурой (размеры, форма, состав ДНК)
Вид занимает определенное место в природе, имею свою специализацию, набор факторов среды, необходимых для его существования
Вид обладает определенной областью распространения в природе – ареалом
Общность предков, единая история возникновения
и развития вида
Все критерии в отдельности имеют относительный характер. Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды (виды-двойники), но они не скрещиваются между собой (например, шесть видов-двойников у малярийного комара). Поэтому для установления того, является ли какая-либо группа организмов видом, недостаточно использовать какой-либо один критерий; только совокупное их изучение может дать правильный ответ на этот вопрос.
IV. Закрепление изученного материала.
Беседа по вопросам:
1. Что такое вид?
2. Какие критерии вида вам известны?
3. Можно ли по одному критерию установить принадлежность организма к конкретному виду?
4. Почему необходимо использовать в совокупности все критерии для установления видовой принадлежности?
Методы выведения новых сортов, пород и штаммов
Ключевые слова: сорт, порода, штамм, . Раздел ЕГЭ: 3.8. Селекция, … Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Значение генетики для селекции. Биологические основы выращивания культурных растений и домашних животных
Сорт, порода, штамм
Учёные-селекционеры работают с сортами растений, породами животных и штаммами микроорганизмов. Сорт, порода, штамм — популяция организмов, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определенными наследственными особенностями.
Сорт (от лат. sortis — разновидность) — группа созданных в результате селекции сельскохозяйственных растений одного вида (например, яблоня домашняя), обладающих передающимися по наследству хозяйственно ценными признаками. Различают местные и селекционные сорта культурных растений. Местные сорта получают в результате стихийного (бессознательного) отбора в процессе выращивания той или иной культуры. Селекционные сорта создаются в научно-исследовательских учреждениях с использованием методов комбинационной селекции.
Сорта яблони домашней: 1 — Папировка; 2 — Антоновка обыкновенная; 3 — Анис; 4 — Ранетка пурпуровая
Штамм (от нем. stamm — основа, племя) — чистая культура микроорганизмов, выделенная из определённого источника или полученная в результате мутаций. Разные штаммы одного и того же микроорганизма могут отличаться друг от друга по ряду свойств, в том числе и хозяйственно ценных. Штаммы микроорганизмов используют в биотехнологии для микробиологического синтеза белков.
Селекция растений
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости: виды и роды, генетически близкие (связанные друг с другом единством происхождения), характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости. Так, например, у мягкой и твёрдой пшеницы и ячменя существуют остистые, короткоостые и безостые колосья. Зная наследственные изменения у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов, что используется в селекции. Чем ближе между собой виды и роды, тем больше сходство в изменчивости их признаков. Н. И. Вавиловым закон был сформулирован применительно к растениям, а позднее подтверждён для животных и микроорганизмов.
Гомологичные ряды изменчивости по форме колосьев у мягкой (А) и твёрдой (Б) пшеницы и ячменя (В). Во всех случаях есть остистые, короткоостистые, вздутые и безостые формы
Учение о центрах происхождения культурных растений. Каждая сельскохозяйственная культура лучше развивается в тех условиях, которые в большей степени соответствуют экологическим условиям той местности, откуда произошло это растение. Н.И. Вавилов выделил 7 центров происхождения культурных растений:
Центры происхождения
Культурные растения
В селекции растений наиболее широко используются такие методы, как массовый отбор, внутривидовая гибридизация, отдалённая гибридизация, полиплоидия.
Большой вклад в селекцию плодовых растений внёс отечественный селекционер И. В. Мичурин. На основе методов межсортовой и межвидовой гибридизации, отбора и воздействия условиями среды им были созданы многие сорта плодовых культур. Благодаря его работам многие южные сорта плодовых культур удалось распространить в средней полосе нашей страны.
Многие сорта культурных растений являются полиплоидными. Таковы некоторые сорта пшеницы, ржи, клевера, картофеля, свёклы и т.д. Сочетание отдалённой гибридизации с последующим получением полиплоидных форм позволило преодолеть бесплодие отдалённых гибридов. В результате многолетних работ Н. В. Цицина и его сотрудников были получены гибриды пырея и пшеницы, пшеницы и ржи (тритикале).
К наиболее важным достижениям селекции растений следует отнести создание большого количества высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Селекция животных
Как и культурные растения, домашние животные имеют диких предков. Процесс превращения диких животных в домашних называют одомашниванием (доместикацией). Почти все домашние животные относятся к высшим позвоночным животным — птицам и млекопитающим
Вид
Время одомашнивания, тыс. лет назад
В селекции животных наиболее широко используются такие методы, как индивидуальный отбор, внутривидовая гибридизация (родственное и неродственное скрещивание), отдалённая (межвидовая) гибридизация.
Использование индивидуального отбора связано с половым размножением животных, когда получить сразу много потомков затруднительно. В связи с этим селекционеру важно определить наследственные признаки самцов, которые непосредственно у них не проявляются (жирномолочность, яйценоскость). Поэтому оценка животных может быть осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Имеет определённое значение также учёт экстерьера, то есть совокупности внешних признаков животного. Подбор производителей в животноводстве особенно актуален в связи с применением в настоящее время искусственного осеменения, позволяющего получить от одного организма значительное число потомков.
Родственное скрещивание ведёт к гомозиготности и чаще всего сопровождается уменьшением устойчивости животных к неблагоприятным факторам среды, снижением плодовитости и т. п. Для устранения неблагоприятных последствий используют неродственное скрещивание разных линий и пород. На основе межпородного скрещивания были созданы высокопродуктивные сельскохозяйственные животные (в частности, М.Ф. Иванов создал высокопродуктивную породу свиней Белая украинская, породу овец Асканийская рамбулье). Неродственное скрещивание сопровождается гетерозисом, сущность которого состоит в том, что гибриды первого поколения имеют повышенную жизнеспособность и усиленное развитие. Примером эффективного использования гетерозиса служит выведение гибридных цыплят (бройлерное производство).
Отдалённая (межвидовая) гибридизация животных приводит к бесплодию гибридов, но благодаря проявлению гетерозиса широко используется человеком. Среди достижений по отдалённой гибридизации животных следует отметить мула — гибрида кобылы с ослом, бестера — гибрида между белугой и стерлядью, продуктивного гибрида между карпом и карасём, гибриды крупного рогатого скота с яками и зебу, отдалённые гибриды свиней и т.д.
Селекция микроорганизмов
К микроорганизмам относятся: прокариоты — бактерии, архебактерии и цианобактерии; эукариоты — грибы, микроскопические водоросли, простейшие.
В селекции микроорганизмов наиболее широко используются индуцированный мутагенез и последующий отбор групп генетически идентичных клеток (клонов), методы клеточной и генной инженерии.
Деятельность микроорганизмов используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Ферментативную активность микроорганизмов (грибов и бактерий) используют в производстве молочных продуктов, хлебопечении, виноделии и др. С помощью микроорганизмов получают аминокислоты, белки, ферменты, спирты, полисахариды, антибиотики, витамины, гормоны, интерферон и пр.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды. Ведутся работы по перенесению генетического материала азотфиксирующих микроорганизмов в геном почвенных бактерий, которые этими генами не обладают, а также непосредственно в геном растений. Это позволит избавиться от необходимости производить огромное количество азотных удобрений.
Значение генетики для селекции
Методы генетики используются в создании новых штаммов микроорганизмов, производящих необходимые человеку вещества. Генная инженерия способна вводить гены в клетки растений, которые отвечают за цвет плода, устойчивость к неблагоприятным факторам среды, вредителям и болезням, с повышенной засухоустойчивостью и другими признаками. В результате получают генно-модифицированные продукты. Клонирование позволяет массово производить нужные сорта растений, а также получать животных с идентичными признаками.
Биологические основы выращивания
культурных растений и домашних животных
Высокопродуктивный сорт, созданный в результате усилий селекционной работы, нуждается в подходящих условиях внешней среды. Учитывая, что у каждого растения свои потребности, при выращивании следует обращать внимание на эти нюансы. Без подобного подхода получить урожай проблематично. Поэтому при выращивании учитывают:
Сельскохозяйственным животным также требуются конкретные условия содержания. Важно соблюдать следующие факторы:
- температурный режим, освещенность, влажность при выращивании в замкнутом пространстве;
- поддержание санитарного состояния в помещении для содержания;
- создание условий для выгула;
- необходимость чистки животных;
- наличие свежего и сухого подстилочного материала;
- введение в рацион кормов высокого качества.
Животные способны к модификационной изменчивости, которая происходит под влиянием факторов внешней среды. При неправильном содержании и кормлении качественных пород, их полезные признаки будут сведены к минимуму (продуктивность, жирность и количество молока, яйценоскость, набор массы тела и другие признаки породы).
9. Задание. Какое явление наблюдается при скрещивании двух чистых линий между собой и получения в результате высокоурожайного гибрида?
1) полиплоидия 2) гетерозис
3) экспериментальный мутагенез 4) отдаленная гибридизация
10. Задание. Снижение эффекта гетерозиса в последующих поколениях обусловлено
1) проявлением доминантных мутаций
2) увеличением числа гетерозиготных особей
3) уменьшением числа гомозиготных особей
4) проявлением рецессивных мутаций
11. Задание. Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука
1) селекция 2) генетика 3) физиология 4) ботаника
12. Задание. Для получения полиплоидов на делящуюся клетку воздействуют колхицином, который
1) разрушает ядерную мембрану 2) разрушает веретено деления
3) увеличивает скорость деления клетки 4) обеспечивает синтез ДНК в ходе митоза
13. Задание. Метод получения новых сортов растений путем воздействия на организм ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами называют
Читайте также: