Genetska selekcija. Genetska osnova selekcije. Biotehnologija, genetski i ćelijski inženjering

Odabir je nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih pasmina životinja, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama. Teorijska osnova selekcije je genetika.

Zadaci selekcije :

Povećanje produktivnosti biljaka, životinja i mikroorganizama

Uzgoj novih rasa, sorti, sojeva

Osiguravanje maksimalne proizvodnje uz minimalne troškove

Za rješavanje ovih problema potrebno je:

Poznavanje obrazaca nasljeđivanja osobina

Studija nasljedne varijabilnosti

Proučavanje varijabilnosti modifikacije (uticaj okoline na razvoj osobina)

Proučavanje sortnog, specijskog i generičkog diverziteta usjeva

Razvoj strategija i metoda umjetne selekcije

Pasmine životinja, sorte biljaka i sojevi mikroorganizama su populacije organizama koje je čovjek umjetno stvorio, s karakterističnim skupom osobina utvrđenih nasljedno (produktivnost). Sojevi - potomstvo jedne ćelije, čista kultura, ali istovremeno se iz jedne ćelije mogu dobiti različiti sojevi.

Često uzgajane biljke i domaće životinje ne mogu živjeti bez čovjeka, jer su kao rezultat selekcije organizmima usađene osobine koje su korisne za ljude, ali štetne za same organizme.

U Rusiji se smatra osnivačem selekcije Nikolaj Vavilov .

Instaliran 8 centri porekla kultivisane biljke, jer je tokom ekspedicija proučavao njihovu raznolikost i divlje pretke na različitim mjestima širom svijeta.

Formulisano zakon homoloških nizova nasljednost i varijabilnost: vrste i rodovi koji su genetski bliski karakteriziraju se sličnim nizovima genetske varijabilnosti. Znajući koji su oblici varijabilnosti uočeni kod jedne vrste, može se predvidjeti otkriće sličnih oblika u srodnoj vrsti. To je zato što su srodne vrste evoluirale od zajedničkog pretka kroz prirodnu selekciju. Odnosno, potomci su od njega naslijedili približno isti skup gena i rezultirajuće mutacije bi trebale biti slične.

Zakon se odnosi na biljke i životinje: albinizam i nedostatak perja kod ptica; albinizam i gubitak dlake kod sisara. U biljkama se paralelizam uočava u sljedećim likovima: gola i filmska zrna, klasovi i klasovi bez šiljaka.

Za uzgoj i poljoprivredu, to omogućava da se u srodnim vrstama pronađe karakteristična osobina koja je odsutna u jednoj, ali je prisutna u drugima. Medicina dobija materijal za svoja istraživanja, jer je moguće proučavati ljudske bolesti pomoću životinja sa homolognim bolestima. Na primjer, dijabetes melitus kod pacova, urođena gluvoća kod miševa, katarakta kod pasa itd.

Hibridizacija

Proces dobijanja hibrida zasniva se na kombinovanju genetskog materijala različitih ćelija i organizama. Hibridi se mogu dobiti tokom seksualnog procesa kombinovanjem somatskih ćelija. Hibridizacija: interspecifična i intraspecifična (srodna i nepovezana)

1) Inbreeding - inbriding organizama sa zajedničkim precima. Karakteristično za samooplodne biljke i hermafroditne životinje.

Teško - prelazak bliskih rođaka: majke i sina, brata i sestre

Soft - ukrštanje srodnih organizama u 4 i narednim generacijama

Sa svakom generacijom se povećava homozigotnost hibrida, a od toga i štetnih mutacije su u recesivnim genima; manifestiraju se u homozigotnom stanju. Posljedica inbreedinga je slabljenje i degeneracija potomaka. Inbreeding proizvodi čiste linije , rijetke poželjne karakteristike su fiksne.

2) Outbreeding - nepovezano ukrštanje organizama, bez porodičnih veza u prethodnih 6 generacija. Ovo je križanje predstavnika iste vrste, ali različitih linija, sorti, pasmina. Koriste se za kombinovanje vrijednih svojstava različitih linija, za povećanje održivosti rasnih ili sortnih linija, što pomaže u sprječavanju njihove degeneracije.

Heteroza - pojava u kojoj prva generacija hibrida ima povećanu produktivnost i održivost u odnosu na roditeljske forme.

Potpuna manifestacija heteroze uočava se samo u prvoj generaciji, jer većina alela postaje heterozigotna. Zatim postepeno prelaze u homozigotno stanje i efekat heteroze slabi. Koristi se u poljoprivredi, jer se u uzgoju biljaka uvijek održavaju čiste linije. Heteroza biljaka može biti reproduktivna, somatska i adaptivna.

4) Udaljena ili interspecifična hibridizacija - ukrštanje dvije jedinke različitih vrsta. Koristi se za kombinovanje vrijednih kvaliteta jedinki različitih vrsta. Tako su dobijeni hibridi: pšenica i pšenična trava, raž i pšenica = tritikale, trešnja i trešnja = ceropadus, beluga i sterlet = bester, pastuh i magarac = košuta, tvor i mink = honorik, zec i zec = manžeta.

Divlje argali ovce i finovune merino ovce = arharomerinos

Kobila i magarac = mazga, izdržljiva, jaka, sterilna, sa dugim vijekom trajanja i povećanom vitalnošću.

problem - neplodnost međuvrsni hibridi. To se događa zbog činjenice da različite vrste imaju različit broj i strukturu hromozoma, pa je poremećena konjugacija i proces segregacije hromozoma tokom mejoze.

Posebno je teško prevladati neplodnost kod životinjskih hibrida. Godine 1924 Karpechenko stvorio hibrid kupusa i rotkvice i po prvi put prevladao neplodnost metodom poliplodizacija . Ukrstio je rotkvu i kupus (2 n -18; n -9 HR-m). Ali tokom mejoze, hromozomi se nisu konjugirali ili razdvajali, hibridi su bili sterilni. Zatim, koristeći kolhicin, koji blokira stvaranje mikrotubula vretena, Karpečenko je udvostručio hromozomski set hibrida u tetraploid (4 n -36, 2 n -18). Kao rezultat, postala je moguća konjugacija, formiranje gameta i obnova plodnosti.

Postalo je moguće proizvoditi hibride na životinjama koristeći ćelijski inženjering.

Odabir

Veštačko izbor - stvaranje novih rasa i sorti kroz sistematsko očuvanje i reprodukciju jedinki sa određenim karakteristikama. U početku se selekcija vršila nesvjesno: čovjek ju je provodio od početka pripitomljavanja životinja. Moderna selekcija se provodi svjesno, na osnovu poznavanja selekcije i genetike, odnosno zakona naslijeđa i varijabilnosti.

Teorijske osnove postavio je Charles Darwin. On je dokazao da sorte i rase imaju jednog zajedničkog pretka i da nisu samostalne vrste. Čovjek je formirao sorte i rase u skladu sa svojim interesima, često na štetu održivosti životinja.

- masivan sa ciljem očuvanja grupe. Koristi se prvenstveno za mikroorganizme i biljke koje se međusobno oprašuju. Odabir se vrši prema fenotip , čime se željena osobina sve više razvija.

- individualno usmjerene na očuvanje pojedinaca. Koristi se za samooplodne biljke (dobijanje čistih linija) i životinje. Budući da je period za stvaranje potomstva kod životinja prilično dug, selekcija se vrši prema genotip , pojedinačne jedinke se ostavljaju za reprodukciju.

Mutageneza

Mutageneza je proizvodnja mutacija upotrebom fizičkih i hemijskih agenasa. Na primjer metoda poliplodizacija , čiji se učinak postiže izlaganjem otrovu kolhicinu, koji uništava niti vretena.

Karakteristike selekcije

1) Biljke

Seksualno i aseksualno razmnožavanje je tipično za masovnu selekciju na osnovu fenotipa. Različiti oblici hibridizacije. Poliploidija se koristi za povećanje otpornosti sorti i prevazilaženje sterilnosti hibrida.

Michurin – mentorski metod : usmjereni utjecaj matične biljke na svojstva mladog hibrida nakon cijepljenja.

Karakteristike selekcije životinja

Životinje se razmnožavaju samo spolno, što značajno ograničava metode selekcije. Glavne metode su individualna selekcija i različiti oblici hibridizacije. U poljoprivredi se koriste fenomen heterozisa i umjetna oplodnja.

Astaurov - svilene bube poliplodizacijom.

Ivanov – Ukrajinska bijela stepska svinja interspecifičnom hibridizacijom

Osobine selekcije mikroorganizama

Bakterijski genom je haploidni, predstavljen jednim kružnim DNK molekulom, tako da se sve mutacije pojavljuju već u prvoj generaciji. Međutim, vrlo visoka stopa reprodukcije olakšava potragu za mutantima. Glavne metode su eksperimentalna umjetna mutageneza i odabir najproduktivnijih sojeva. Tako je dobiven soj gljive penicillium, čija je produktivnost nekoliko puta povećana.

Savremeni dodatni metodi uzgoja .

1. Vještačka oplodnja.

2. Hormonska super-ovulacija.

3. Transplantacija embrija.

Darwinovi pogledi

Darwin je proučavao metode uzgoja novih rasa i utvrđene faze: uzgajivač odabire jedinke sa karakteristikama koje su mu potrebne; prima potomstvo od njih; odabire jedinke kod kojih je željena osobina bolje izražena. Nakon nekoliko generacija, osobina se fiksira, postaje stabilna i formira se nova rasa ili sorta.
Dakle, odabir se zasniva na sljedećim faktorima:

1. Početna raznolikost pojedinca, odnosno njihova prirodna varijabilnost.

2. Prenos osobina nasljeđivanjem.

3. Veštačka selekcija.

Popunite prijavu za pripremu za Jedinstveni državni ispit iz biologije ili hemije

Kratak obrazac za povratne informacije

Tokom časa ćemo pogledati kako se obrazac otkriven genetikom primjenjuje u praksi u medicini i poljoprivredi, naučit ćemo osnove selekcije organizama, te kako selekcija doprinosi uzgoju životinjskih rasa sa osobinama neophodnim za čovjeka.

Naravno, malo je vjerovatno da bi takav znak omogućio ovom pe-tu-hu da izdrži konkurentsku borbu i prirodnu selekciju u okruženju -zha-yu-shchee. Ali ovo je znak osobe, a ovaj je stvoren. Osim toga, da li se domaći oblici razlikuju od divljih, to je i zbog njihove vrlo velike spljoštenosti, to je glavni kvalitet zarad Tada je čovjek počeo stvarati ove vrste. Na primjer, jaje-nos-kost pilića pasmine bijeli leghorn proizvodi oko 350 jaja godišnje, a jaje-nos-kost je njihov divlji predak. Bank-ki-vskaya kokoš proizvodi 18-20 jaja godišnje (sl. 2).

Rice. 2. Bijeli Leghorn i Banker pasmine pilića ()

Iz ovih primjera možete zaključiti iz moderne selekcije, do njih od-no-sjedi:

1. Proizvodnja novih visokoprinosnih i otpornih na prekomjerni rast životinjskih rasa i sorti biljaka -niy.

2. Proizvodnja ekoplastičnih sorti i stena, odnosno onih koje mogu da žive u različitim eko-logi-če-skim uslovima.

3. Dobijanje rasa i sorti pogodnih za industrijsku proizvodnju i mehanizaciju bez čišćenja.

Selekcija je nastala u zoru čovječanstva, prije otprilike 20-30 hiljada godina, kada su ljudi slučajno počeli mahati živim bićima koja ih okružuju. Glavni vapaj je bio da se živa bića mogu razmnožavati u zatočeništvu i imati stotinu tačno dobar karakter, zgodna su za držanje. To je poslužilo kao preduslov za razvoj nauke o uzgoju. Raznolikost odo-mash-ni-va-nie počela je negde u 8.-6. veku pre nove ere, i već u tom trenutku sve su bile poznate. Sada postoje žive i okul-tu-re-ny biljke, ali to nije bilo ipak nauka. Pionir nauke o uzgoju u našoj zemlji bio je Nikolaj Ivanović Va-vi-lov (sl. 3).

Rice. 3. N.I. Vavilov (1887-1943) ()

Va-vi-lov je smatrao da je osnova selekcije pravi izbor za rad koristeći ma-te-ri-a-la, genetsku raznolikost i uticaj sredine na ispoljavanje znakova naslednih osobina sa gi-bri- di-za-tion of or-ga-niz-mov. U potrazi za upotrebom ma-te-ri-a-la za proizvodnju novih hibrida Va-vi-lov or-ga-ni-zo-val 1920-30-ih godina bilo je na desetine ex-pe-di -cije širom svijeta. Tokom ovih ex-pe-dicija, uspeo je da sakupi više od pola hiljade vrsta kultivisanih biljaka i ogromnu kolekciju - ima li sorti? Do 1940. godine, Svesavezni institut za vode već je brojao 300 hiljada primjeraka. U ovom trenutku, zbirka je sto-jang-ali-ne-puna-nje i koristi se za dobijanje novih smeća-tova na osnovu već poznatih. Istražujući po-lu-chen-ny tokom ex-pe-di-cije ma-te-ri-ala, N.I. Va-vi-lov je došao do otkrića određenog za-mjerenja, koje je postalo gen-nova selekcija. Ovaj obrazac dimenzija naziva se „zakon homogenog niza nasljeđivanja“. Formiranje ovog for-coon-a, koje je sam N.I. Va-vi-lov: „Ge-ne-ti-che-ski bliski rodovi i vrste ha-rak-te-ri-zu-yut-dijele sličnosti u nizu nasljeđa -ljudstva s takvim pravilom da , poznavajući veći broj oblika u granicama jednog tipa, može se predvidjeti sličnost – postojanje paralelnih oblika u drugim srodnim vrstama i rodovima. Što su vrste i rodovi bliži si-ste-ma-ti-che-ski, to je potpunija sličnost u redovima njihovih spominjanja.”

Ovaj složeni oblik može se ilustrovati na primjeru porodice zlih (slika 4), koja uključuje -Dobre stvari koje poznajete su pšenica, raž, ječam, pirinač, ku-ku-ru-za.

Rice. 4. Porodica žitarica ()

Ova porodica ima niz karaktera koji se nalaze u različitim vrstama, od do ove porodice. Takvi znakovi uključuju crvenu boju zrna, na primjer, crvenu boju -cha-et-sya i raži, i pšenice, i ku-ku-ru-za. Na isti način, zimski oblici se nalaze i u pšenici i u raži. To je bio glavni razlog za otvaranje ovog za-co-na. Zakon go-mo-lo-gi-che-serije vrijedi ne samo za biljke, već i za životinje. Tako, na primjer, pojava al-bi-niz-ma i kod ljudi i kod beba -šika, pa čak i kod ptica (slika 5).

Rice. 5. Fenomen albinizma ()

Zakon koji je otkrio Vavilov ima praktično značenje, može se analizirati na konkretnom primjeru: biljka lu-pi-na ima plodove koji sadrže vrlo veliki broj proteina, a lupina (slika 6) može biti vrlo vrijedna hrana; useva, ali njegovo sjeme sadrži opasnu otrovnu supstancu -ka-lo-id.

Rice. 6. Višegodišnja lupina sa sjemenkama otrovnih alkaloida ()

Stoga je bilo nemoguće koristiti vučicu kao prehrambenu biljku. Međutim, poznato je da drugi predstavnici familije mahunarki: grašak, pasulj, lucerka, soja - nemaju isti -neki gen. Dakle, možemo predvidjeti da je također moguće da se lu-pi-na mu-taira u takav oblik bez al-ka-lo-id. I zaista, se-lek-tsi-o-ne-ram je uspio dobiti ne-al-ka-lo-id oblik lu-pi-na, a sada se lupina aktivno koristi u poljoprivredi kao prekrasna krmna kultura (sl. 7).

Rice. 7. Krmne sorte lupine ()

Ispitali smo istoriju nastanka nove, zanimljive i što je najvažnije, vrlo korisne i praktično značajne nauke o selekciji, njene glavne zadatke. U toku naših narednih lekcija detaljnije ćemo naučiti o metodama selekcije i radu N.I. Wa-vi-lo-wa.

Bibliografija

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologija. Opšti obrasci. - Drfa, 2009.
2. Ponomarjova I.N., Kornilova O.A., Černova N.M. Osnove opće biologije. 9. razred: Udžbenik za učenike 9. razreda opšteobrazovnih ustanova / ur. prof. I.N. Ponomareva. - 2. izd., revidirano. - M.: Ventana-Graf, 2005.
3. Pasečnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologija. Uvod u opštu biologiju i ekologiju: Udžbenik za 9. razred, 3. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2002.

1. Genetics-b.ru ().
2. Google Sites().
3. Moykonspekt.ru ().

Zadaća

1. Šta je selekcija?
2. Koji su glavni ciljevi moderne selekcije?
3. Šta kaže zakon homoloških nizova nasljednosti?

Tema: Osnove selekcije biljaka, životinja i mikroorganizama.

Tema lekcije br. 1. Genetske osnove selekcije organizama.

Ciljevi lekcije: 1 . proširiti znanja o selekciji organizama kao nauke;

2. uvesti kratku istoriju selekcije;

3. produbiti znanja o sorti, rasi i soju organizama;

4. generisanje znanja o glavnim metodama selekcije organizama;

5. otkriti osnovnu ulogu genetskih obrazaca i zakona za praksu uzgoja.

Sredstva obrazovanja : tabela “Metodi selekcije”, “Rasmine životinja”, prezentacija “Osnove selekcije”, u filmu “”.

Tokom nastave.

I. Ažuriranje znanja učenika:

1. Koju su ulogu igrala zajednička svojstva svih organizama - nasljednost i varijabilnost - u razvoju selekcije biljaka, životinja i sojeva mikroorganizama?

2. Koja je suština genetskih zakona i koja je njihova uloga u selekciji?

II. Faza začeća.

1. Kultivisane biljke i domaće životinje formirane su u praistorijskom periodu. Pripitomljavanjem biljaka i pripitomljavanjem životinja ljudi su dobivali hranu i odjeću. Prvi pokušaji pripitomljavanja životinja i uzgoja biljaka datiraju iz 20. – 30. milenijuma prije Krista. U srednjoj Aziji, Zakavkazju i južnoj Rusiji pšenica je bila poznata u kamenom dobu. Početkom 7. milenijuma pr. u planinskom Kurdistanu (Irak) uzgajali su pšenicu - divlji einkorn. U 10. milenijumu pr. počeo uzgajati mnoge biljke i pripitomljavati životinje.

Domaće životinje i kultivirane biljke potječu od divljih predaka.

U zoru svog razvoja, čovjek je pripitomio životinje koje su mu bile potrebne.

bankevskaya piletina

Arkharovci

wolfdog

Sakupljao je sjeme korisnih biljaka i sijao u blizini svoje kuće, obrađivao zemlju i birao najveće sjeme za nove usjeve.

Dugogodišnja selekcija biljaka i životinja doprinijela je nastanku kulturnih oblika sa posebnim svojstvima potrebnim ljudima.

Međutim, glavnu ulogu u evoluciji kultiviranih biljaka i domaćih životinja imaju mutacije, selekcija i oplemenjivanje – ciljano oplemenjivanje novih biljnih sorti i pasmina životinja sa osobinama specifičnim za čovjeka.

Trenutno, s obzirom na porast svjetske populacije, potrebna je veća proizvodnja poljoprivrednih proizvoda. Odlučujuća uloga u rješavanju ovog globalnog problema za cijeli svijet je pripisana selekciji biljaka, životinja i mikroorganizama

Odabir je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih pasmina, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama.

Raznolikost, rasa, soj– to su umjetno dobivene populacije (biljke, životinje, gljive, bakterije) sa osobinama neophodnim za čovjeka.

Svojstva živih organizama određena su njihovim genotipom i sistematski su podložna nasljednoj i modifikacijskoj varijabilnosti, stoga se razvoj selekcije temelji na zakonima genetike kao nauke o naslijeđu i varijabilnosti.

Metode uzgoja

		Upotreba u uzgoju
		biljke	životinje
Hibridizacija	Nevezano (brodjenje)	Intraspecifično, interspecifično, međugeneričko ukrštanje, koje dovodi do heterozisa, kako bi se dobile heterozigotne populacije visoke produktivnosti	Ukrštanjem udaljenih pasmina koje se razlikuju po osobinama kako bi se dobile heterozigotne populacije i heterozis. Potomstvo može biti neplodno
	Usko povezane (brodsko spajanje)	Samooprašivanje kod biljaka koje se oprašuju umjetnim stvaranjem čistih linija	Ukrštanje između bliskih srodnika za proizvodnju homozigotnih čistih linija sa poželjnim osobinama
Veštačka selekcija	masa	Pogodno za biljke koje se međusobno oprašuju	Nije primjenjivo
	pojedinac	Koristi se za samooplodne biljke, izolovane su čiste linije - potomci jedne samooplodne jedinke	Za ekonomski vrijedne osobine, izdržljivost i eksterijer primjenjuje se stroga selekcija
Odabir	Eksperimentalna proizvodnja poliploida	Koristi se za dobijanje produktivnijih i produktivnijih oblika poliploida	Nije primjenjivo
	Eksperimentalna mutageneza	Koristi se za dobijanje izvornog materijala za selekciju viših biljaka i mikroorganizama

III. Refleksija: Test.

1. U oplemenjivanju za dobijanje novih poliploidnih sorti biljaka

a) ukrštati jedinke dvije čiste linije

b) ukrštati roditelje sa njihovim potomcima

c) umnožiti skup hromozoma

d) povećati broj homozigotnih jedinki

2. Uzgoj životinja se praktički ne koristi

a) masovna selekcija

b) nepovezani prelaz

c) inbreeding

d) individualni odabir

3. Koja od sljedećih metoda se koristi u uzgoju biljaka i životinja?

a) odabir po eksterijeru

b) masovna selekcija

c) dobijanje poliploida

d) ukrštanje organizama

4. Kada voćke procvjetaju u bašti, u baštu se postavljaju košnice sa pčelama, pa one

a) promoviraju prijenos biljnih spora

b) uništiti druge insekte - baštenske štetočine

c) oprašuju cvijeće kultiviranih biljaka

d) dati osobi propolis i med

5. Skupina životinja najsličnija po strukturi i aktivnosti, koju je čovjek stvorio u poljoprivredne svrhe, naziva se

razne

c) rasa

IV. Domaći zadatak: §27, pojmovi str. 109 pitanja 1, 2, 3 usmeno.

Kreativni zadatak po izboru: pripremiti izvještaj o radu ruskih naučnika - uzgajivača

Stavka– biologija

Klasa– 9 “A” i “B”

Trajanje- 40 minuta

Učitelj - Zhelovnikova Oksana Viktorovna

Tema lekcije: “Genetička osnova selekcije organizama”

Oblik obrazovnog procesa: cool lekcija.

Vrsta lekcije: lekcija prenošenja novog znanja.

Cilj: uvesti genetsku osnovu selekcije organizma.

Ciljevi lekcije:

1. proširiti znanja o selekciji organizama kao nauci;

2. uvesti kratku istoriju selekcije;

3. produbljivanje znanja o sorti, rasi i soju organizama;

4. generisanje znanja o glavnim metodama selekcije organizama;

5. otkriti osnovnu ulogu genetskih obrazaca i zakona za praksu uzgoja.

Oprema: IKT prezentacija udžbenik „Osnove selekcije“ urednika I.N. Ponomarjova,

časopis "Biologija u školi" br. 1-1998, tabele "Metode oplemenjivanja biljaka", "Metode uzgoja životinja", lutke hibrida voćarskih kultura.

Tokom nastave.

1.Ažuriranje znanja učenika:

Koju su ulogu u razvoju selekcije igrala zajednička svojstva svih organizama - nasljednost i varijabilnost?

Koja je suština genetskih zakona i koja je njihova uloga u selekciji?

2.Učenje novog gradiva

Priču nastavnika prati prezentacija

Slajd 1 Kultivisane biljke i domaće životinje formirane su u praistorijskom periodu. Pripitomljavanjem biljaka i pripitomljavanjem životinja ljudi su dobivali hranu i odjeću. Prvi pokušaji pripitomljavanja životinja i uzgoja biljaka datiraju iz 20. – 30. milenijuma prije Krista. U srednjoj Aziji, Zakavkazju i južnoj Rusiji pšenica je bila poznata u kamenom dobu. Početkom 7. milenijuma pr. U planinskom Kurdistanu (Irak) uzgajala se pšenica - divlji limac. U 10. milenijumu pr. počeo uzgajati mnoge biljke i pripitomljavati životinje.

Domaće životinje i kultivirane biljke potječu od divljih predaka.

U zoru svog razvoja, čovjek je pripitomio životinje koje su mu bile potrebne.

Pitanje razredu: Koje životinje su ljudi pripitomili?

bankevska kokoš (piletina) argali (ovca) vuk (pas)

Čovjek je sakupljao sjemenke korisnih biljaka i sijao ih u blizini svoje kuće, obrađivao zemlju i birao najveće sjeme za nove usjeve.

Dugogodišnja selekcija biljaka i životinja doprinijela je nastanku kulturnih oblika sa posebnim svojstvima potrebnim ljudima.

Međutim, glavnu ulogu u evoluciji kultiviranih biljaka i domaćih životinja imaju mutacije, selekcija i uzgoj.

Učitelj: Kako razumete šta je selekcija?

Selekcija (latinski “selectio” – odabir)

Djeca razmišljaju, odgovaraju, onda učitelj pokazuje tačan odgovor. Slajd br. 2

Ovo je nauka koja proučava biološke osnove i metode stvaranja i unapređenja životinjskih pasmina, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama.

Ovo je grana poljoprivredne proizvodnje koja se bavi praktičnim oplemenjivanjem novih sorti i hibrida gajenih biljaka, pasmina životinja i sojeva mikroorganizama sa osobinama neophodnim za ljude.

Učitelj: Navedite ciljeve selekcije. ( učenici odgovaraju)

slajd broj 3

1.povećanje produktivnosti biljnih sorti, produktivnosti životinjskih rasa,

sojevi mikroorganizama.

2.stvaranje sorti i rasa otpornih na bolesti i klimatske uslove.

3. dobijanje sorti, rasa i sojeva pogodnih za mehanizovani ili industrijski uzgoj i uzgoj.

Trenutno, s obzirom na porast svjetske populacije, potrebna je veća proizvodnja poljoprivrednih proizvoda. Odlučujuća uloga u rješavanju ovog globalnog problema za cijeli svijet je pripisana selekciji biljaka, životinja i mikroorganizama

3. Fizički minut.

1.vježbe za kičmu

2.vježbe za oči.

Slajd 4 PASMINA, VARITET, SOJ su umjetno dobivene populacije životinja, biljaka, gljiva i bakterija sa osobinama neophodnim za ljude.

Slajd 5 TEORIJSKE OSNOVE SELEKCIJE – genetika. genetika proučava naslijeđe i varijabilnost. Svojstva živih organizama određena su njihovim GENOTIPOM i podložna su varijabilnosti, stoga se razvoj selekcije zasniva na zakonima genetike.

Slajd 6 OPĆE METODE SELEKCIJE VEŠTAČKA SELEKCIJA. HIBRIDIZACIJA. MUTAGENEZA. POLIPLODIJA.

Slajd 7 VEŠTAČKA SELEKCIJA je izbor osobe za njega najvrednijih jedinki životinja i biljaka određene vrste, rase ili sorte kako bi od njih dobio potomstvo sa poželjnim svojstvima. Charles Darwin je postavio teorijske osnove ove metode i identificirao dva pravca: NESVJESNI i METODIČKI (SVJESNI)

Slajd 8 Vještačka selekcija za pojedinačne osobine od interesa za ljude. Nesvjesna selekcija se provodi od davnina: najbolji se biraju i reproduciraju na osnovu vanjskih karakteristika. Metodički vještački. Selekcija je svrhovito stvaranje novih oblika kultiviranih biljaka i životinja primjenom selekcijskih metoda i različitih tehnologija.

Slajd 9 Hibridizacija je proces stvaranja hibrida od dva roditeljska organizma koji se razlikuju po genotipu i koji se razmnožavaju spolno.

Slajd 10 HIBRIDIZACIJA Intraspecifična (unutar iste vrste između jedinki različitih oblika) Interspecifična ili udaljena (između jedinki različitih vrsta)

Slajd 11 HETEROZIS, fenomen superiornosti prve generacije hibrida po nizu karakteristika nad oba roditeljska oblika, naziva se HIBRIDNA MOĆ ili HETEROZA. - veća produktivnost u stočarstvu - veći prinos u biljnoj proizvodnji. - pri ukrštanju F 1 hibrida efekat heterozisa slabi i nestaje. -hibridi dobijeni udaljenom hibridizacijom često su neplodni (mazga-hibrid konja i magarca).

Slajd 12 MUTAGENEZA je proces nastanka naslednih promena (mutacija) pod uticajem fizičkih i hemijskih faktora (mutagena) MUTacije - prirodne (spontane) - - veštačke (indukovane)

Slajd 13 MUTAGENEZA Neke mutacije poboljšavaju svojstva organizma, pokazuju se zanimljivim i korisnim za ljude i koriste se u uzgoju.

Slajd 14 POLIPLODIJA je nasljedna promjena u kojoj se haploidni skup hromozoma višestruko povećava. Nastaje kao rezultat kršenja hromozomske divergencije u mitozi ili mejozi pod uticajem faktora sredine. - jonizacija - niske temperature. -hemijske supstance.

Slajd 15 POLIPLOIDIJA Velika veličina Otporan na nepovoljne uslove. Povećan je sadržaj mnogih tvari vrijednih za ljude. Koristi se u oplemenjivanju biljaka.

Samostalan rad sa udžbenikom(popunjavanje tabele)

Metode uzgoja

			Upotreba u uzgoju
			biljke		životinje
	Krvni krv (brodjenje)	Intraspecifično, interspecifično, ukrštanje, dovodi do heteroze, da se dobije heterozigot populacije sa visokim produktivnost		Ukrštanje udaljenih pasmina, razlikuju se po karakteristikama, da se dobije heterozigot populacije i heterozisa. Potomstvo može biti neplodno
	Usko povezane (brodsko spajanje)	Samooprašivanje unakrsno oprašivanje biljke po vještački stvaranje čistih linija		Prelazak između bliski rođaci da se dobije homozigot čiste linije sa poželjnim karakteristikama
Veštačko konačan izbor	masa	Primjenjivo na unakrsno oprašivanje biljke		Nije primjenjivo
	pojedinac	Odnosi se na samooplodne biljke čiste linije se ističu - potomak jednog samooplodna jedinka		Primjenjuje se stroga selekcija prema ekonomski vrijednim karakteristikama, izdržljivost, eksterijer
Odabir	Eksperimentalno dobijanje poliploida	Koristi se za primanje produktivniji i produktivniji oblici poliploida		Nije primjenjivo
	Eksperimentalno mutageneza	Koristi se za dobijanje izvornog materijala za odabir viših biljke i mikroorganizme

5. Refleksija Dakle, da rezimiramo:

1.Šta proučava selekcija?

2. Šta je sorta, rasa, soj?

3. Naš sljedeći zadatak je zapamtiti osnovne metode odabira.

Veštačka selekcija(nesvesno, svesno)

Hibridizacija(intraspecifično, interspecifično)

Mutageneza(mutacije prirodne i umjetne)

Poliploidija

6. Zadaća: §27, termini str. 109 pitanja 1, 2, 3 usmeno.

Odabir je nauka o stvaranju novih i poboljšanju postojećih životinjskih pasmina, biljnih sorti i sojeva mikroorganizama. Odabir se zasniva na metodama kao što su hibridizacija i selekcija. Teorijska osnova selekcije je genetika. Razvoj selekcije trebao bi se zasnivati ​​na zakonima genetike kao nauke o naslijeđu i varijabilnosti, budući da su svojstva živih organizama određena njihovim genotipom i podložna su nasljednoj i modifikacijskoj varijabilnosti. Genetika je ta koja utire put za efikasno upravljanje naslijeđem i varijabilnosti organizama. Istovremeno, selekcija se zasniva i na dostignućima drugih nauka:

• taksonomija i geografija biljaka i životinja,
• citologija,
• embriologija,
• biologija individualnog razvoja,
• molekularna biologija,
• fiziologije i biohemije.

Brzi razvoj ovih oblasti prirodnih nauka otvara potpuno nove perspektive. Genetika je već danas dostigla nivo ciljanog dizajna organizama sa željenim karakteristikama i svojstvima. Genetika igra odlučujuću ulogu u rješavanju gotovo svih problema uzgoja. Pomaže racionalno, na osnovu zakona naslijeđa i varijabilnosti, da se planira proces selekcije, uzimajući u obzir karakteristike nasljeđivanja svake specifične osobine.

Za uspješno rješavanje problema pred selekcijom, akademik N.I. Vavilov je naglasio značenje:

• proučavanje sortnog, specijskog i generičkog diverziteta usjeva;
• proučavanje nasledne varijabilnosti;
• uticaj sredine na razvoj osobina od interesa za uzgajivača;
• poznavanje obrazaca nasljeđivanja osobina tokom hibridizacije;
• karakteristike procesa selekcije za samooprašivače ili unakrsne oprašivače;
• strategije umjetne selekcije.

Pasmine, sorte, sojevi- umjetno stvorene od čovjeka populacije organizama s nasljedno utvrđenim karakteristikama:

• produktivnost,
• morfološki,
• fizioloških znakova.

Svaka vrsta životinja, biljnih sorti, soja mikroorganizama prilagođena je određenim uslovima, stoga u svakoj zoni naše zemlje postoje specijalizovane stanice za ispitivanje sorti i uzgajališta za upoređivanje i ispitivanje novih sorti i rasa. Oplemenjivanje počinje odabirom izvornog materijala, koji se može koristiti kao kultivirani i divlji oblici biljaka.

U modernom uzgoju koriste se sljedeće glavne vrste i metode dobivanja polaznog materijala.

Prirodne populacije. Ova vrsta izvornog materijala uključuje divlje oblike, lokalne sorte kultivisanog bilja, populacije i uzorke predstavljene u svjetskoj kolekciji poljoprivrednog bilja VIR.

Hibridne populacije nastali kao rezultat ukrštanja sorti i oblika unutar jedne vrste (intraspecifični) i dobiveni kao rezultat ukrštanja različitih vrsta i rodova biljaka (međuspecifični i intergenerički).

Samooplodne linije (inkubirane linije). U biljkama koje se međusobno oprašuju, važan izvor polaznog materijala su samooplodne linije dobijene ponovnim prisilnim samooprašivanjem. Najbolje linije se ukrštaju jedna s drugom ili sa sortama, a dobiveno sjeme se u roku od jedne godine koristi za uzgoj heterotičnih hibrida. Hibridi stvoreni na bazi samooplodnih linija, za razliku od konvencionalnih hibridnih sorti, trebaju razmnožavaju se godišnje.

Umjetne mutacije i poliploidni oblici. Ova vrsta izvornog materijala se dobija izlaganjem biljaka različitim vrstama zračenja, temperaturama, hemikalijama i drugim mutagenim agensima.

Na Svesaveznom institutu za uzgoj biljaka N.I. Vavilov je sakupio kolekciju sorti kultiviranih biljaka i njihovih divljih predaka iz cijelog svijeta, koja se trenutno nadopunjuje i osnova je za rad na odabiru bilo kojeg usjeva. Najbogatiji po broju kultura su drevni centri civilizacije. Tu je nastala najranija kultura ratarstva, a vještačka selekcija i selekcija biljaka vršena je duže vrijeme.

Klasične metode oplemenjivanja biljaka bile su i ostale hibridizacija i selekcija. Postoje dva glavna oblika vještačke selekcije: masovna i individualna.

Masovna selekcija koristi se u selekciji unakrsno oprašujućih biljaka (raž, kukuruz, suncokret). U ovom slučaju, sorta je populacija koja se sastoji od heterozigotnih jedinki, a svako sjeme ima jedinstveni genotip. Uz pomoć masovne selekcije, sortne kvalitete se čuvaju i poboljšavaju, ali su rezultati selekcije nestabilni zbog slučajnog unakrsnog oprašivanja.

Individualni odabir koristi se u selekciji samooprašujućih biljaka (pšenica, ječam, grašak). U tom slučaju potomstvo zadržava karakteristike roditeljskog oblika, homozigotno je i naziva se čista linija. Čista linija je potomstvo jedne homozigotne samooplodne jedinke. Budući da se procesi mutacije stalno javljaju, u prirodi praktički nema apsolutno homozigotnih pojedinaca.

Prirodna selekcija. Ova vrsta selekcije igra odlučujuću ulogu u selekciji. Na svaku biljku tokom svog života utiče kompleks faktora okoline, a mora biti otporna na štetočine i bolesti, te prilagođena određenom temperaturnom i vodnom režimu.

Hibridizacija- proces formiranja ili proizvodnje hibrida, koji se zasniva na kombinaciji genetskog materijala različitih ćelija u jednoj ćeliji. Može se provesti unutar jedne vrste (intraspecifična hibridizacija) i između različitih sistematskih grupa (udaljena hibridizacija, u kojoj se kombinuju različiti genomi). Prvu generaciju hibrida često karakteriše heterozis, koji se izražava boljom prilagodljivošću, većom plodnošću i vitalnošću organizama. U udaljenoj hibridizaciji, hibridi su često sterilni. Najčešći u oplemenjivanju biljaka metoda hibridizacije oblika ili sorti unutar jedne vrste. Ovom metodom stvorena je većina modernih sorti poljoprivrednih biljaka.

Udaljena hibridizacija- složeniji i dugotrajniji način dobijanja hibrida. Glavna prepreka za dobivanje udaljenih hibrida je nekompatibilnost zametnih stanica ukrštenih parova i sterilnost hibrida prve i narednih generacija. Distantna hibridizacija je ukrštanje biljaka koje pripadaju različitim vrstama. Daleki hibridi su obično sterilni, jer jesu mejoza(dva haploidna seta hromozoma iz različitih vrsta ne mogu se konjugirati) i stoga se gamete ne formiraju.

Heteroza(“hibridna snaga”) je fenomen u kojem su hibridi superiorniji od svojih roditeljskih oblika po brojnim osobinama i svojstvima. Heteroza je karakteristična za hibride prve generacije i prva hibridna generacija daje povećanje prinosa do 30%. U narednim generacijama njegov učinak slabi i nestaje. Efekat heterozisa se objašnjava sa dve glavne hipoteze. Hipoteza o dominaciji sugerira da učinak heteroze ovisi o broju dominantnih gena u homozigotnom ili heterozigotnom stanju. Što je više gena u dominantnom stanju u genotipu, to je veći efekat heteroze.

	♀AAbbCCdd		♂aaBBccDD
	AaBbCcDd

Hipoteza overdominacije objašnjava fenomen heterozisa efektom overdominacije. Overdominance- vrsta interakcije alelnih gena u kojoj su heterozigoti superiorniji po svojim karakteristikama (u težini i produktivnosti) u odnosu na odgovarajuće homozigote. Počevši od druge generacije, heteroza blijedi, jer neki geni postaju homozigotni.

Unakrsno oprašivanje samooprašivači omogućavaju kombiniranje svojstava različitih sorti. Na primjer, kod uzgoja pšenice postupite na sljedeći način. Cvjetovima biljke jedne sorte uklanjaju se prašnici, pored nje se stavlja biljka druge sorte u posudu s vodom, a biljke dvije sorte pokrivaju se zajedničkim izolatorom. Kao rezultat, dobiva se hibridno sjeme koje kombinuje karakteristike različitih sorti koje želi uzgajivač.

Metoda za dobijanje poliploida. Poliploidne biljke imaju veću masu vegetativnih organa i veće plodove i sjemenke. Mnogi usjevi su prirodni poliploidi: uzgajane su pšenice, krompira, sorte poliploidne heljde i šećerne repe. Zovu se vrste kod kojih se isti genom višestruko umnožava autopoliploidi. Klasičan način dobijanja poliploida je tretiranje sadnica kolhicinom. Ova supstanca blokira stvaranje vretenastih mikrotubula tokom mitoze, skup hromozoma u ćelijama se udvostručuje, a ćelije postaju tetraploidne.

Upotreba somatskih mutacija. Somatske mutacije se koriste za selekciju biljaka koje se razmnožavaju vegetativno. I.V. je to koristio u svom radu. Michurin. Vegetativnim razmnožavanjem moguće je sačuvati korisnu somatsku mutaciju. Osim toga, samo vegetativnim razmnožavanjem čuvaju se svojstva mnogih sorti voća i jagodičastog voća.

Eksperimentalna mutageneza. Na temelju otkrića djelovanja različitih zračenja na stvaranje mutacija i upotrebe kemijskih mutagena. Mutageni omogućavaju dobijanje širokog spektra različitih mutacija. Danas je u svijetu stvoreno više od hiljadu sorti koje potiču od pojedinačnih mutantnih biljaka dobivenih nakon izlaganja mutagenima.

Metode oplemenjivanja biljaka koje je predložio I.V. Michurin. Koristeći mentorsku metodu I.V. Michurin je nastojao promijeniti svojstva hibrida u željenom smjeru. Na primjer, ako je bilo potrebno poboljšati okus hibrida, u njegovu su krošnju kalemljene reznice iz matičnog organizma dobrog ukusa ili je hibridna biljka cijepljena na podlogu, prema kojoj je bilo potrebno promijeniti kvalitete hibrid. I.V. Michurin je ukazao na mogućnost kontrole dominacije određenih osobina tokom razvoja hibrida. Da bi se to postiglo potrebno je izlaganje određenim vanjskim faktorima u ranim fazama razvoja. Na primjer, ako se hibridi uzgajaju u otvorenom tlu, njihova otpornost na mraz se povećava na siromašnim tlima.